2301-11-04105.pdf
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HILLERES:
N, DANIEL7.952.469
, ANDREA7.581.677
ADÉMICO:EZ CAÑAS
L 9 A 7
S
DERECHOS RESERVADOS
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO DE UNA PROPUESTA DE UN RELLENO SANITARIO PARA LA DISPOSICIÓN FINAL DE LOS DESECHOS SÓLIDOS DE TRES PARROQUIAS
DEL MUNICIPIO MARACAIBO DEL ESTADO ZULIA
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
_____________________________ DE LA CRUZ MARTÍN, DANIEL
C.I.: 17.952.469
____________________________ RUZA, ANDREA C.I.: 17.581.677
DERECHOS RESERVADOS
1
INDICE DE CONTENIDO
Agradecimiento
Resumen
Abstract
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
1.1. Planteamiento del Problema……………………………………………………....12
1.2. Objetivos de la investigación………………………………………………………14
1.2.1. Objetivo General…………………………………………………………………14
1.2.2. Objetivos específicos……………………………………………………………15
1.3. Justificación del problema……………………………………………………...…….15
1.4. Delimitación del problema……………………………………………………...…….16
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la investigación…………………………………………………17
2.2. Bases Teóricas………………………………………………………………..……19
2.2.1. Desechos Sólidos………………………………………………………….……19
2.2.1.1. Características de los Residuos Sólidos……………………….………23
2.2.1.2. Manejo de los Desechos Sólidos……………………………………..…25
2.2.2. Rellenos sanitarios………………………………………………………………26
2.2.2.1. Tipos de rellenos…………………………………………………….……28
2.2.2.2. Clasificación de Rellenos Sanitarios………………………………...….29
2.2.2.3. Criterios Ambientales en Rellenos Sanitarios………………………….30
2.2.2.4. Criterios de Selección del Sitio para el Relleno…………………….…31
2.2.2.5. Zonas de exclusión……………………………………………………….33
2.2.2.6. Actividad biológica dentro del relleno sanitario. ………………………33
2.2.2.7. Lixiviados o Líquidos Percolados…………………………………….…34
2.2.2.8. Impermeabilización del Fondo del Relleno………………………….…35
2.2.2.9. Control de los Lixiviados o Percolados…………………………………36
2.2.2.10. Tratamiento del lixiviado ……………………………………………….36
2.2.2.11. Producción de Biogás……………………………………………..……43
2.2.2.12. Control del biogás……………………………………………...………43
2.2.3. Municipio Maracaibo………………………………………………………….…44
2.3. Definición de Términos Básicos……………………………………………..……46
DERECHOS RESERVADOS
2
2.4. Operacionalización de variables……………………………………………….…53
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO
3.1. Tipo de Investigación………………………………………………………….………55
3.2. Diseño de la Investigación……………………………………………………………56
3.3. Población y Muestra……………………………………………………………..……57
3.3.1. Parroquia Luis Hurtado Higuera…………………………………………….…58
3.3.2. Parroquia Cacique Mara……………………………………………………..…59
3.3.3. Parroquia Cecilio Acosta………………………………………………………...…60
3.4. Técnicas de recolección de datos……………………………………………...……61
3.5. Metodologías empleadas en la investigación………………………………………62
CAPITULO IV: ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS
4.1. Características de los desechos sólidos generados actualmente en las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cecilio Acosta y Cacique Mara del Municipio
Maracaibo……………………………………………………………………………………64
4.2. Caracterización de los desechos sólidos generados en las parroquias de
estudio…………………………………………………………………………………….…65
4.3. Sistema de recolección y disposición de desechos sólidos existente en la
actualidad……………………………………………………………………………………68
4.4. Proyección poblacional…………………………………………………………….…70
4.4.1.- Método del gráfico de tendencia……………………………………………….…71
4.4.2. Método de la rata de crecimiento constante……………………….…………75
4.4.3. Método de la rata de crecimiento variable……………………………………77
4.5. Producción de desechos sólidos per cápita……………………………………..…85
4.6. Cálculo de la producción de desechos sólidos diarios………………………...….87
4.7. Aporte máximo de desechos……………………………………………………..….88
4.8. Diseño del Relleno Sanitario…………………………………………………...…….90
4.8.1. Volumen del Relleno Sanitario…………………………………………..……92
4.8.2. Área requerida para el relleno sanitario…………………………………...….93
4.8.3. Dimensionamiento de la zanja y las celdas para la disposición diaria de los
desechos sólidos……………………………………………………………………………95
4.8.4. Volumen de la celda………………………………………………….…………97
4.9. Ubicación del relleno sanitario…………………………………………………...…100
4.10. Preparación del área para la instalación del relleno sanitario…………………106
4.11. Obras adicionales……………………………………………………………..……113
DERECHOS RESERVADOS
3
4.12. Diseño de las lagunas de estabilización para los lixiviados recolectados en el
relleno………………………………………………………………………………….…...113
4.13. Maquinaria necesaria para la operación del relleno sanitario…………………124
4.14. Plan de operación del relleno sanitario………………………………………..…125
4.15. Plan de cierre……………………………………………………………………….130
4.16. Costos aproximados de construcción del relleno sanitario………………….…133
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
DERECHOS RESERVADOS
4
INDICE DE TABLAS
Tabla 4.1. Fuentes no residenciales de generación de desechos……………………65
Tabla 4.2. Composición típica en porcentaje másico de los desechos sólidos en
ciudades la ciudad de Maracaibo…………………………………………………………66
Tabla 4.3. Composición típica de los desechos sólidos municipales (porcentaje en
peso base seca)…………………………………………………………………………….67
Tabla 4.4. Características químicas de los desechos municipales…………………...67
Tabla 4.5 Proyección de Población según Parroquias (2003-2009)……………….…71
Tabla 4.6. Proyección de población para el año 2.032. Método de tendencia………75
Tabla 4.7- Proyección de población para el año 2.032. Método de rata de
crecimiento constante……………………………………………………………………...77
Tabla 4.8.- Coeficiente kg para elaborar la grafica kg Vs tiempo para el método de
rata de crecimiento de variable……………………………………………………………78
Tabla 4.9. Coeficientes Kg para el método de rata de crecimiento variable…………82
Tabla 4.9. Proyección de población para el año 2.032. Método de rata de crecimiento
variable………………………………………………………………………………………83
Tabla 4.10. Proyección de población para el año 2.032. Resumen de los tres
métodos……………………………………………………………………………………...83
Tabla 4.11. Proyección de población entre los años 2.012 y 2.032 para las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta……………………85
Tabla 4.12. Proyección del aporte máximo diario y anual de desechos sólidos de las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta entre los años
2.012 y 2.032………………………………………………………………………………..89
Tabla 4.13.- Volúmenes de desechos sólidos a disponer y áreas requeridas para el
relleno sanitario……………………………………………………………………………..94
Tabla 4.14. Dimensiones de las zanjas………………………………………………….97
Tabla 4.15. Dimensiones de las celdas diarias…………………………………………99
Tabla 4.16. Precipitación media anual (Fuente: INMHV)……………………………..115
Tabla 4.17. Limites por norma en parámetros físico-químicos de vertidos líquidos a
descargar directa o indirectamente en cuerpos de agua. ……………………………116
Tabla 4.18. Valores tomados para los parámetros utilizados en el diseño del sistema
de lagunas…………………………………………………………………………………119
Tabla 4.19. Características típicas de los lixiviados…………………………….…….120
DERECHOS RESERVADOS
5
Tabla 4.20. Estimación de costos para el proyecto…………………………………...133
DERECHOS RESERVADOS
6
INDICE DE FIGURAS
- Fig. 2.1. Mapa del Municipio -Maracaibo…………………………………………….…46
- Fig. 3.1. Ubicación parroquia Luis Hurtado Higuera ………………………………….58
- Fig. 3.2. Ubicación parroquia Cacique Mara…………………………………………..59
- Fig. 3.3. Ubicación parroquia Cecilio Acosta………………………………………..…60
- Fig. 4.1.- Tasa de generación por estados (año 2007) Fuente: INE……………..…64
- Fig. 4.2. Proyección de población – Método de tendencia
Parroquia Luis Hurtado Higuera………………………………………………..72
- Fig. 4.3. Proyección de población – Método de tendencia
Parroquia Cacique Mara…………………………………………..……………73
- Fig. 4.4. Proyección de población – Método de tendencia
Parroquia Cecilio Acosta………………………………………………..………74
- Fig. 4.5. Proyección de población – Método de rata de crecimiento variable
Parroquia Luis Hurtado Higuera…………………………………………….…79
- Fig. 4.6. Proyección de población – Método de rata de crecimiento variable
Parroquia Cacique Mara………………………………………………………..80
- Fig. 4.7. Proyección de población – Método de rata de crecimiento variable
Parroquia Cecilio Acosta……………………………………………………..…81
- Fig. 4.8. Ubicación del relleno sanitario. ……………………………………………..104
- Fig. 4.9. Perfil Longitudinal del suelo en el sitio propuesto…………………………105
- Fig. 4.10. Canal perimetral de captación de aguas de lluvia……………………….107
- Fig. 4.11. Detalle del sistema de drenaje……………………………………………..109
- Fig. 4.12. Sistema de bombeo de lixiviados………………………………….……...110
- Fig. 4.13. Construcción de chimeneas……………………………………………….111
- Fig. 4.14. Distribución de chimeneas………………………………………………….112
- Fig. 4.15. Detalle de chimeneas…………………………………………………….…112
- Fig. 4.16. Sistema de lagunas anaeróbicas………………………………………..…121
- Fig. 4.17. Taludes……………………………………………………………………….122
- Fig. 4.18. Dimensiones de la Laguna Anaeróbica. Vista en Planta………………..123
- Fig. 4.19. Dimensiones de la Laguna Anaeróbica. Corte AA’=Corte BB’…………124
DERECHOS RESERVADOS
7
AGRADECIMIENTO
En primer lugar, queremos expresar nuestro infinito agradecimiento a la profesora Ing. Msc. Patricia Fernández por su valiosa tutoría a lo largo del desarrollo de esta tesis. Sin su valioso aporte y soporte, esta investigación no hubiese resultado en lo que hoy en día es.
De igual forma, queremos agradecer el aporte del Ing. Luis Salas y la empresa CAICO, por proporcionarnos toda la información que requerimos para evaluar el sistema de recolección y disposición existente y por habernos llevado directamente al vertedero “La Cienaga” para observar el estado en que se encuentra.
A la profesora Ángela Finol por haber sido nuestra tutora metodológica a lo largo del desarrollo de esta tesis.
A los empleados del Ministerio del Ambiente que amablemente nos atendieron y proporcionaron información valiosa.
LOS AUTORES.
DERECHOS RESERVADOS
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DISEÑO DE UNA PROPUESTA DE UN RELLENO SANITARIO PARA LA DISPOSICIÓN FINAL DE LOS DESECHOS SÓLIDOS DE TRES PARROQUIAS
DEL MUNICIPIO MARACAIBO DEL ESTADO ZULIA
De La Cruz, Daniel. Ruza, Andrea. Trabajo Especial de Grado. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Civil. [email protected]; [email protected]
Resumen
Este trabajo tiene como fin el diseño de un relleno sanitario para disponer los desechos sólidos generados en las parroquias Cecilio Acosta, Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del Municipio Maracaibo, Estado Zulia. El diseño se realizó bajo las normativas legales existentes en Venezuela, y bajo parámetros técnicos y ecológicos recogidos de experiencias positivas a lo largo del mundo. De igual forma, el sistema de manejo de residuos sólidos existente en el municipio para el momento, fue analizado para señalar fallas y proponer acciones a tomar. Se realizaron proyecciones de población y producción de desechos para estimar la capacidad del relleno en los 20 años de vida útil, diseñando a su vez los sistemas de control y recolección de lixiviados y biogases generados por la descomposición de los desechos sólidos dispuestos. Se propone un relleno sanitario mecanizado de 40 hectáreas para disponer los desechos sólidos y levantar las estructuras y sistemas necesarios para la operación del mismo, trabajando bajo el método de trinchera. Se recomendó una laguna de estabilización de 68.5x68.5 metros de superficie y 5.8 metros de profundidad, con un fondo de 66.2 metros de largo, para tratar el efluente de lixiviados, para así minimizar el daño ambiental que estos pueden generar. Completando el diseño del plan integral de relleno sanitario, se muestra un plan de operación, mantenimiento y cierre definitivo, una vez cumplido el propósito del relleno. La hectárea de relleno sanitario tiene un costo aproximado de 3.4 billones de BsF.
Palabras claves: Relleno sanitario, disposición final, desechos sólidos, lixiviados, biogás.
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9
DESIGN OF A PROPOSAL FOR A LANDFILL FOR THE FINAL DISPOSAL OF SOLID WASTES OF THREE PARISHES OF THE MUNICIPALITY OF
MARACAIBO IN ZULIA STATE
De La Cruz, Daniel. Ruza, Andrea. Grade Special Work. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Escuela de Civil. [email protected]; [email protected]
Abstract
This work aims to design a landfill site to dispose the solid wastes produced in the parishes Cecilio Acosta, Cacique Mara and Luis Hurtado Higuera, of the municipality of Maracaibo, Zulia´s State. The design was made under the legal requirements in Venezuela, and under technical y ecological parameters found on positive experiences around the world. Just as well, the solid wastes management system existing in Maracaibo at the time was analyzed to point out the flaws and propose actions to take. Population and solid wastes generated projections were made to estimate the capacity of the landfill at the 20 years of operation, designing as well the control and recollection systems of leachate and biogas produced as a result of the decomposition of the solid wastes. It´s proposed a mechanized landfill of 40 hectares to dispose the garbage and to build up the structures and systems necessaries to operate, working under the trench method. A 68.5x68.5 meter of surface and 5.8 meters of depth with a base of 66.2 meters long stabilization pond is recommended to treat the effluent leachate, to reduce the environmental damage that it can produce. Completing the design of the landfill integral plan, an operation, maintenance and closure plan, once fulfilled the purpose of the site. The hectare of landfill has an estimated cost of 3.4 billions of BsF.
Keywords: Landfill, final disposal, solid wastes, leachate, biogas
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10
INTRODUCCIÓN
El manejo y disposición de los desechos sólidos, ha sido a lo largo de la
historia un gran problema para las sociedades. Bajo la premisa de que la materia no
se crea ni se destruye, sólo se transforma, el ser humano se ha visto en la
necesidad de buscar alternativas efectivas para ocultar los desechos generados de
sus actividades cotidianas, a fin de evitar problemas que van desde índole estético,
hasta de salud humana. Una de las primeras prácticas para deshacerse de los
desechos, fue su disposición en el fondo de lagos y océanos. Esto trajo como
consecuencia efectos ambientales que se reflejaban directamente en el bienestar del
hombre generando enfermedades por el contacto con estas aguas contaminadas, o
por la ingesta de animales acuáticos, alterados por los agentes contaminantes.
Actualmente se ha determinado que, siguiendo todos los procedimientos
técnicos, ambientales y legales, un relleno sanitario es la opción más efectiva para
disponer los desechos sólidos. De igual forma, las poblaciones siguen creciendo a
niveles exponenciales, y los procesos industriales siguen mejorando día a día,
generando estos dos factores un incremento significativo en la producción de
desechos sólidos.
En la presente investigación, nos centraremos en proponer un diseño para la
disposición final de los desechos sólidos generados en tres parroquias del municipio
Maracaibo, en Venezuela, debido a que el sitio de disposición final existente en la
actualidad, ha superado su capacidad y se encuentra bajo un total caos. Estas tres
parroquias son Luis Hurtado Higuera, Cecilio Acosta y Cacique Mara, que en
conjunto poseen un total de 220 mil habitantes, con una tasa de generación per
cápita de desechos de entre 1.2 y 1.5 kilogramos de desechos sólidos al día,
produciendo miles de toneladas al día. De esta forma, buscamos demostrar que
para comunidades de menor magnitud, se pueden presentar alternativas eficientes
para solucionar el problema de los desechos.
El trabajo está estructurado en cuatro capítulos. El primer capítulo comprende
el planteamiento del problema, los objetivos que se pretenden cubrir con la
investigación, las delimitaciones de la misma y una justificación. En el segundo
capítulo, se desarrolló todo el conocimiento teórico necesario en materia de
desechos sólidos, y específicamente, de la disposición final de los mismos. En el
DERECHOS RESERVADOS
11
tercer capítulo, se trabajó la metodología a utilizar para cumplir con las metas de la
investigación, dejando por último un cuarto capítulo con todos los cálculos, diseños,
dimensionamientos, planes de operación, construcción, mantenimiento y cierre del
relleno sanitario propuesto, al igual que un diagnóstico del actual sistema de
disposición final.
DERECHOS RESERVADOS
12
CAPITULO I
EL PROBLEMA
1.1. Planteamiento del Problema
Desde sus inicios, el hombre se ha visto en la necesidad de disponer de
alguna forma los desechos generados por sus actividades cotidianas. A medida que
hemos avanzado en calidad de vida, la naturaleza y dimensión de estos desechos
ha ido en aumento, generando una problemática de gran envergadura a nivel
mundial.
La Organización Mundial de la Salud ha determinado que cada persona
genera alrededor de 1,40 kg de desechos sólidos al día. Tomando en cuenta que la
población mundial para el año 2010 es cercana a los 7.000 millones de habitantes,
estamos en presencia de 2.500 toneladas de desechos sólidos que se producen por
año alrededor del mundo. Tan sólo en los últimos 10 años ha existido un aumento
del 40% de la producción de estos desechos a nivel mundial.
Por su parte, según el Instituto Nacional de Estadística INE, para el año 2007
en Venezuela se recolectaron 25.961,84 Ton/día con una tasa de generación per
cápita de 0,934 kg/hab/día. Específicamente, el Estado Zulia aportó 3.865,09
Ton/día, un 15% de la recolección nacional, y mostró una generación per cápita de
más de 1,00 kg/hab/día, superando la media en el país.
La acumulación de estos desechos genera problemas que van desde índole
estético hasta el más alarmante de todos, la salud pública. Se ha determinado la
relación entre 22 enfermedades diferentes con el manejo de los desechos sólidos.
El actual sistema de recolección, manejo y disposición final de estos
desechos presente en Venezuela está constituido en su gran totalidad por
vertederos y botaderos de basura a cielo abierto. De esta manera, se generan los
DERECHOS RESERVADOS
distintos vectores de enfermedades, que luego afectan a una gran cantidad de la
población. De igual forma, los lixiviados, que son líquidos provenientes de la
descomposición de estos desechos, pasan al suelo contaminando las aguas
subterráneas que llegan a los ríos, lagos y mares, afectando el agua que será
empleada en algún momento para consumo humano.
A partir de los años 60, en países como: Europa, Asia, América del Norte y
algunos países de Latinoamérica, la forma más efectiva de disponer los desechos
sólidos ha sido a través del uso de rellenos sanitarios, los cuales, han representado
una solución altamente eficaz para tratar el problema de los desechos sólidos. El
uso adecuado de los rellenos sanitarios no solo trae el beneficio de un lugar para la
disposición de los desechos, si no que es posible extraer el Biogás producto de la
descomposición de los materiales, que tratado de forma adecuada puede ser
utilizado como fuente de energía alterna.
En Venezuela, de acuerdo al Instituto Nacional de Estadísticas INE, para el
año 2006, existían alrededor de 587 sitios para la disposición final de desechos
(rellenos sanitarios, botaderos y vertederos). Ya para el año 2007, se contabilizaron
sólo 311 sitios, de los cuales, 136 son vertederos, 95 rellenos sanitarios y 80
botaderos. Entre estos dos años, ocurrió una disminución de 276 sitios de
disposición debido a dos razones principales: la primera, por el cierre de algunos
vertederos y botaderos a cielo abierto por el incumplimiento de las normativas
técnicas para ser catalogados como rellenos sanitarios y en segundo lugar, algunos
municipios se sinceraron en catalogar adecuadamente estos sitios de disposición
final, de acuerdo a la Ley de residuos sólidos contemplado en la Gaceta Oficial No.
38.068 del año 2004.
En la actualidad, estos sitios para disposición final pudieran ser absorbidos y
controlados con todas las consideraciones ambientales con unos 100 o 150 rellenos
sanitarios.
En el Estado Zulia, por su parte, de acuerdo al mismo instituto, para el año
2006, se disponían de 42 sitios para disposición final de desechos (rellenos
sanitarios, botaderos y vertederos).
El municipio Maracaibo, en su gran mayoría, deposita sus desechos en el
vertedero “La Ciénaga” ubicado en el Municipio Jesús Enrique Lossada. Este fue
construido hace unos 25 años, siendo planeado, elaborado y manejado en sus
DERECHOS RESERVADOS
inicios como un relleno sanitario controlado bajo los parámetros ambientales,
económicos y legales óptimos. A través de los años, debido a la mala gestión
municipal se ha convertido en un vertedero sin control alguno, generando grandes
problemas sanitarios y sociales, ya que el vertedero sirve incluso como lugar de
vivienda para una gran cantidad de personas que trabajan ilegalmente en el
vertedero recuperando ciertos elementos para ser vendidos y así obtener algún
beneficio económico.
La recolección y el manejo en general de los desechos sólidos es
competencia de los municipios, y actualmente el Municipio Maracaibo trabaja en
conjunto con empresas privadas para aportar servicios de recolección eficientes
para toda su población. La recolección de los desechos sólidos generados en las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cecilio Acosta y Cacique Mara, se encuentra a
cargo de la empresa privada Caico, contratada por la Alcaldía de Maracaibo. Su
único propósito es recolectar los desechos generados por la comunidad en estas
parroquias y llevarlos hasta el vertedero La Ciénaga. Este proceso de recolección
puede que se esté llevando a cabo de una manera organizada, pero la gestión de
los desechos sólidos incluye también el cómo disponerlos a fin de evitar problemas
para la comunidad.
Conociendo las experiencias positivas en otros países y ciudades con mayor
generación de residuos y con adecuadas políticas y tecnologías en materia de
desechos, se plantea el diseño de un relleno sanitario a fin de optimizar la
problemática de la disposición final de desechos en las parroquias Luis Hurtado
Higuera, Cecilio Acosta y Cacique Mara del Municipio Maracaibo.
1.2. Objetivos de la investigación
1.2.1. Objetivo General.
Diseñar una propuesta de un relleno sanitario para la disposición final de los
desechos sólidos en las Parroquias Cecilio Acosta, Cacique Mara y Luis Hurtado
Higuera del municipio Maracaibo del Estado Zulia.
1.2.2. Objetivos Específicos.
DERECHOS RESERVADOS
- Evaluar los desechos sólidos generados en las parroquias Cecilio Acosta,
Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del municipio Maracaibo.
- Analizar el método de disposición final de los residuos sólidos utilizado en
el municipio Maracaibo.
- Investigar las metodologías, así como la ingeniería básica y de detalle
necesaria para la propuesta de un proyecto de relleno sanitario para las
parroquias en estudio.
- Presentar el proyecto de relleno sanitario en donde se incluyan datos para
su construcción, operación y mantenimiento del mismo.
1.3. Justificación de problema.
Actualmente, la población científica mundial, se ha enfocado a solucionar y
mitigar los problemas ambientales producidos por el derroche y mal uso de los
recursos naturales por el hombre, que han generado graves problemas a nivel
mundial.
El manejo de los desechos en Venezuela, presenta fallas en todos los niveles
de su proceso, por lo que es necesaria la puesta en práctica del marco legal
existente y, en caso de requerirse, la aplicación de nuevas normativas acompañadas
por nuevas tecnologías existentes en la ingeniería, con la finalidad de establecer
prioridades en cuanto a la problemática ambiental venezolana, en la cual, la
recolección, transporte y disposición de los desechos, está originando serias
dificultades a nuestra sociedad.
La situación en el Estado Zulia, en específico, en las Parroquias Cecilio
Acosta, Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del municipio Maracaibo, no escapa
de la realidad venezolana, por lo cual, se requiere el planteamiento de una solución
de ingeniería viable y efectiva, apegada a los principios de la ecología mundial para
la conservación del ambiente, tan necesarios en nuestros días, que a su vez genere
consciencia en la población en general y lucros a través del aprovechamiento de
recursos que hasta el día de hoy están siendo desechados.
La puesta en marcha de un plan integral de un relleno sanitario para el
municipio, desde la perspectiva del manejo integrado de los residuos sólidos,
DERECHOS RESERVADOS
generaría una solución efectiva para el saneamiento ambiental de la comunidad, y
produciendo por ende mayor bienestar social, trayendo a su vez recursos
económicos importantes.
1.4. Delimitación del problema
- Delimitación Espacial
La presente investigación se realizará en las Parroquias Cecilio Acosta,
Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del Municipio Maracaibo del Estado Zulia,
manejando los datos proporcionados por la empresa privada Caico, encargada de la
recolección y disposición final de los desechos sólidos en estas entidades.
- Delimitación Temporal
El tiempo para realizar este trabajo de grado está comprendido entre el mes
de Mayo del año 2010 hasta el mes de Abril del Año 2011.
- Delimitación Científica.
El marco científico de esta investigación se encuentra ubicado en el
tratamiento y disposición de desechos sólidos, dentro de la normativa legal de la
Legislación Venezolana e Internacional.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la investigación.
Entre las investigaciones más recientes y proyectos relacionados con los
rellenos sanitarios tenemos:
Diseño, Construcción, operación y cierre de rellenos sanitarios
municipales. Eva Röben. 2002. Loja, Ecuador. Trabajo de Investigación.
Se desarrollan criterios estándar para el diseño y manejo de rellenos sanitarios.
Se considera tanto el caso de municipios grandes que disponen de equipos como de
municipios pequeños que deben de operar su relleno completamente a mano.
El documento incluye la construcción y el manejo de rellenos especiales para
desechos peligrosos (industriales u hospitalarios). Se trata únicamente de la
disposición final de los desechos domiciliarios.
Tomamos como guía los parámetros de diseño y construcción presentados
por Eva Röbben en esta investigación para el diseño del relleno sanitario.
Diseño de un relleno sanitario para el campo petrolero Morichal, Estado
Monagas. López Figallo, Alfredo J. 1999. Universidad Central de Venezuela.
Tesis de Grado.
En el desarrollo de esta investigación se estudiaron los desechos generados
por la población residente en el campo petrolero de PDVSA Morichal y de acuerdo a
la cuantificación de estos desechos y sus orígenes, se decidió clausurar el botadero
existente ya que no cumplía con las normativas sanitarias mínimas para operar
como tal y se presentó un proyecto para la construcción de un relleno sanitario para
DERECHOS RESERVADOS
1
la disposición final de estos desechos, que solucionara la problemática presente en
el campo petrolero.
Proposición de una metodología para el diseño, operación control y
mantenimiento de rellenos sanitarios en Venezuela. Agelvis M, Naranjo C,
Hector L. 1994. Universidad Central de Venezuela. Tesis de Grado.
La investigación propuso como objetivo presentar una metodología para la
planificación y ejecución de rellenos sanitarios, adaptada a la realidad
socioeconómica y cultural de Venezuela.
Para el logro de esta meta se hizo necesario conocer previamente la situación
actual de la disposición final en el país, incluida dentro del esquema de manejo de
los desechos sólidos y además hacer una evaluación preliminar de la recuperación
de materiales en la actualidad.
Se seleccionaron y visitaron 11 sitios de disposición final en las siguientes
ciudades: Caracas, Los Teques, La Guaira, Mérida, Maracaibo, Barquisimeto,
Valencia, Cumaná, Carúpano, Barcelona, Puerto la Cruz y Porlamar. También se
utilizaron sitios en Valera, Tovar, La grita y Puerto Ordaz.
Durante las visitas de campo se recopiló información sobre todas las etapas
del manejo de los desechos sólidos, se evaluó el estado actual de los sitios de
disposición final y se realizaron recorridos de rutas y cuantificaciones de materiales
recuperados en aquellos lugares donde fue posible. Adicionalmente se consultó
bibliografía, constituida principalmente por trabajos e investigadores locales.
Finalmente, sobre la base del trabajo previo realizado se propuso la
metodología para el diseño, operación control y mantenimiento de rellenos
sanitarios, que toma en consideración entre otras cosas la óptima selección de
sitios, la elaboración y seguimiento de estudios de impacto ambiental, la disminución
del volumen de desechos a disponer por medio de la recuperación en el origen y la
minimización de efectos deletéreos con el ambiente a través del control permanente,
así como la planificación y ejecución del mantenimiento tanto preventivo como
correctivo de las instalaciones y equipos. Esta metodología puede extrapolarse a
distintas regiones de Venezuela, adaptada a cada condición especifica.
DERECHOS RESERVADOS
2
2.2 Bases Teóricas
2.2.1. Desechos Sólidos.
Los desechos sólidos son todos aquellos provenientes de las actividades
humanas en el hogar, en la industria y en las actividades cotidianas en general. Se
considera un desecho algo que para el dueño pierde utilidad y/o valor económico
alguno.
George Tchobanoglous y Col. (1982), en su investigación titulada Desechos
Sólidos - Principios de Ingeniería y Administración, nos dice: “El término, (…), incluye
todo, y abarca las masas heterogéneas de desechos de comunidades urbanas, lo
mismo que acumulaciones más homogéneas de desechos agrícolas, industriales y
minerales. En un ambiente urbano, la acumulación de desechos sólidos es una
consecuencia directa de la vida.”
Los desechos sólidos pueden ser catalogados según la fuente de su
procedencia en:
Residuos municipales:
La generación de residuos municipales varía en función de factores socio-
culturales asociados a los niveles de ingreso, hábitos de consumo, desarrollo
tecnológico y estándares de calidad de vida de la población.
Los sectores de más altos ingresos generan mayores volúmenes per cápita
de los residuos, y estos tienen un mayor valor incorporado que los provenientes de
sectores más pobres de la población.
Residuos Industriales:
La cantidad y naturaleza de residuos que genera una industria va en función
de la tecnología del proceso productivo, calidad de las materias primas o productos
intermedios, propiedades físicas y químicas de las materias auxiliares empleadas,
combustibles utilizados y los envases y embalajes del proceso.
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Residuos hospitalarios:
Según el Integrated Waste Management Board de California USA, se entiende
por residuo médico u hospitalario como aquel generado como resultado de:
a) Tratamiento, diagnostico o inmunización de humanos o animales,
b) Investigación conducente a la producción o prueba de preparaciones
medicas hechas de organismos vivos y sus productos.
Los residuos médicos son considerados altamente tóxicos y en muchos casos
infecciosos, que de no ser tratados adecuadamente, pueden producir graves
consecuencias en la población en general.
Tchobanoglous y Col. (1982), explican la clasificación de los desechos de la
siguiente manera:
“Las fuentes de desechos sólidos están, en general, relacionados con el uso
de la tierra y la zonificación. Aunque se pueden clasificar las fuentes hasta un
número indeterminado, se han encontrado útiles las siguientes categorías: 1)
residencial, 2) comercial, 3) municipal, 4) industrial, 5) áreas libres, 6) plantas de
tratamiento y 7) agrícola.”
De igual forma, podemos clasificar los desechos de acuerdo a su tipo en:
Desechos de alimentos:
Son los residuos de animales, frutas o vegetales que resultan del manejo,
preparación, enfriamiento e ingestión de alimentos. La característica más importante
de estos desechos es que son altamente putrescibles y se descomponen
rápidamente, en especial en clima cálido.
A menudo, la descomposición conducirá al desarrollo de olores ofensivos.
Además de las cantidades de desechos de alimentos producidos en residencias se
producen cantidades considerables en cafeterías, restaurantes y en instalaciones
institucionales grandes como hospitales, prisiones e instalaciones asociadas con el
mercadeo de alimentos, incluyendo tiendas y mercados al por mayor y menor.
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Basura o escombros:
Consisten en desechos sólidos combustibles y no combustibles de casas,
instalaciones, actividades comerciales, entre otros, excluyendo desechos de
alimentos u otros materiales altamente putrescibles.
Típicamente, los desperdicios combustibles consisten de materiales como
papel, cartón, plásticos, textiles, caucho, cuero, madera, muebles y corte de jardines.
Los desperdicios no combustibles consisten en artículos como vidrio loza, envases
de hojalata, aluminio, metales ferrosos y no ferrosos y tierra.
Cenizas y residuos:
Son materiales que resultan de quemar madera, carbón, coque y otros
desechos combustibles en casas, tiendas, instituciones e instalaciones industriales y
municipales para calefacción, cocción y disposición de desechos combustibles, se
clasifican como cenizas y residuos. Los residuos de plantas de generación de
energía, normalmente, no se incluyen en esta categoría. Las cenizas y residuos
normalmente, se componen de materiales finos, polvorientos, escorias, clinquer y
pequeñas cantidades de materiales quemados total o parcialmente. En los residuos
de incineradores municipales también se encuentran vidrio, loza y varios materiales.
Desechos de Demolición y Construcción:
Los desechos de edificios demolidos y otras estructuras se clasifican como
desechos de demolición. Los desechos de la construcción, remodelación y
reparación de residencias individuales, edificios comerciales y otras estructuras se
clasifican como desechos de la construcción; estos desechos con frecuencia son
clasificados como basura.
Las cantidades producidas son difíciles de estimar y de composición variable,
pero pueden incluir tierra, piedras, concreto, ladrillos, mortero, madera, tejas y
plomería, partes de calefacción y eléctricos.
Desechos Especiales:
Desechos como los del barrido de calles, desperdicios a lo largo de
carreteras, desechos de recipientes municipales de desperdicios escombros de
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cuencas, animales muertos y vehículos abandonados, se clasifican como desechos
especiales. Debido a que es imposible predecir donde se encontrarán animales
muertos o automóviles abandonados, se identifica a estos desechos como
originados en lugares no específicos y dispersos. Esto contrasta con las fuentes
residenciales, que también son dispersas pero específicas en cuanto a que la
producción es un acontecimiento periódico.
Desechos de Plantas de Tratamiento:
Los desechos sólidos y semisólidos de instalaciones de tratamiento de aguas,
aguas residuales y desechos industriales se incluyen en esta clasificación; las
características específicas de estos materiales varían dependiendo de la naturaleza
del proceso de tratamiento.
Desechos Agrícolas:
Los desechos y residuos que resultan de diversas actividades agrícolas, como
los de la siembra y cosecha de surcos, campos y árboles y cultivos de vid, la
producción de leche, la producción de animales para sacrificio y la operación de
corrales se llaman colectivamente Desechos Agrícolas.
Desechos Peligrosos:
Los desechos químicos, biológicos, inflamables, explosivos o radioactivos que
plantean un peligro sustancial para la vida humana, de las plantas o animales;
inmediatamente en el tiempo, se clasifican como peligrosos. Corrientemente, estos
desechos se presentan en forma de líquidos, pero con frecuencia se encuentran en
forma de gases, sólidos o lodos; en todos los casos, estos desechos deben ser
manejados y dispuestos con gran cuidado y precaución.
Desechos tecnológicos:
Son todos aquellos provenientes de sistemas o elementos electrónicos, tales
como chips, circuitos integrados, y componentes electrónicos en general. Debido al
gran desarrollo en materia tecnológica que ha experimentado el hombre en los
últimos años, y a la necesidad de siempre desechar lo viejo para adquirir las nuevas
tecnologías, estos desechos representan una gran problemática.
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2.2.1.1. Características de los Residuos Sólidos:
En general, los desechos sólidos poseen características físicas, químicas,
energéticas y biológicas, las cuales resultan imprescindibles conocer para aplicarles
el tratamiento adecuado. Algunas de estas características son:
Contenido de humedad:
Se define como la cantidad de agua presente en un material. La presencia de
humedad propicia la aparición de malos olores y la creación de bacterias y
microorganismos.
En los residuos sólidos, oscila alrededor del 40% en peso, con un margen que
puede situarse entre el 25 y el 60%. La máxima aportación la proporcionan las
fracciones orgánicas, y la mínima, los productos sintéticos. Esta característica debe
tenerse en cuenta por su importancia en los procesos de compresión de residuos,
producción de lixiviados, transporte, procesos de transformación, tratamientos de
incineración y recuperación energética y procesos de separación de residuos en
planta de reciclaje.
En los residuos urbanos, la humedad tiende a unificarse y unos productos
ceden humedad a otros. Esta es una de las causas de degradación de ciertos
productos como el papel, que absorbe humedad de los residuos orgánicos y pierde
características y valor en los procesos mecánicos de reciclaje sobre el reciclado en
origen, que evita este contacto.
Peso específico:
La densidad de los residuos urbanos es un valor fundamental para
dimensionar los recipientes de pre recogida tanto de los hogares como de la vía
pública. Igualmente, es un factor básico que marca los volúmenes de los equipos de
recogida y transporte, tolvas de recepción, cintas, capacidad de vertederos, etc. Este
valor soporta grandes variaciones según el grado de compactación a que están
sometidos los residuos. La reducción de volumen tiene lugar en todas las fases de la
gestión de los residuos y se utiliza para optimizar la operación, ya que el gran
espacio que ocupan es uno de los problemas fundamentales en estas operaciones.
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Primero, en el hogar al introducirlos en una bolsa, después, dentro del contenedor al
estar sometidos al peso de otras bolsas, más tarde en los vehículos recolectores
compactadores, y por último en los tratamientos finales.
Granulometría:
El grado de segregación de los materiales y el tamaño físico de los
componentes elementales de los residuos urbanos, constituyen un valor
imprescindible para el dimensionado de los procesos mecánicos de separación.
Estos valores también deben tomarse con cautela, ya que las operaciones de
recogida afectan al tamaño por efecto de la compresión o de mecanismos
trituradores.
Biodegradabilidad:
Es la capacidad que tiene un objeto de degradarse y descomponerse a
elementos químicos básicos en la naturaleza, debido a la acción de
microorganismos tales como bacterias, hongos y lombrices. Todos los materiales
son biodegradables pero unos conllevan un mayor tiempo de degradación que
otros, generando problemas de acumulación de aquellos cuyos tiempos son
prolongados, como por ejemplo: el vidrio que tarda más de 4.000 años en
descomponerse en la naturaleza.
Toxicidad:
Es una medida usada para medir el grado tóxico o venenoso de algunos
elementos. La toxicidad puede referirse al efecto de esta sobre un organismo
completo, como un ser humano, una bacteria o incluso una planta, o a una
subestructura, como una célula.
Los desechos hospitalarios son considerados en gran medida como tóxicos, y
requieren un manejo especial.
2.2.1.2. Manejo de los Desechos Sólidos:
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Producción de los desechos:
Es la etapa en que el ente productor (persona, industria, empresa, etc.),
genera el desecho. Esto es debido a que ya la función que debía cumplir fue
realizada, y simplemente pasa a carecer de valor alguno para el dueño. En este
momento, pasa a ser un desecho. Esta etapa es la menos controlable de todo el
proceso ya que dependerá de cada persona cuando determinado bien pasa a
carecer de valor y a considerarlo un desecho.
Almacenamiento in situ:
En esta etapa, se almacenan los desechos en contenedores que pueden
estar ubicados directamente en el lugar de producción del desecho, o en las
cercanías al mismo, a la espera de ser recolectados. El tamaño y tipo de contenedor
dependerá de la cantidad que se genere, así como de la naturaleza de los desechos.
Este proceso debe ser realizado con mucho cuidado, ya que un buen
almacenamiento y disposición puede facilitar las tareas de procesamiento y
disposición final de los desechos.
En muchos casos, se implementan distintos contenedores diferenciando los
residuos en papel, orgánicos, plásticos y los diferentes tipos de desechos, para
permitir que se lleven a cabo con mayor facilidad los planes de reciclaje y reuso de
ciertos materiales.
Recolección y transporte:
Los desechos son recolectados en los sitios de disposición urbanos y
transportados, por lo general en camiones de compactación especiales para esta
tarea, hasta el sitio de disposición final, pasando, de ser necesario por estaciones de
procesado, tratamiento y recuperación de ciertos materiales para ser reusados y en
casos donde la distancia desde el área de recolección hasta el sitio de disposición
final sea muy larga, se utilizan estaciones de transferencia donde vehículos de
mayor capacidad transportan los desechos hasta su destino final.
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Procesamiento y recuperación:
Consta de todas aquellas actividades donde los desechos son procesados
para extraer y recuperar determinados materiales que pueden ser utilizados como
materia prima ó que simplemente puede adquirir un nuevo valor para alguna
persona. En esta etapa juegan un papel muy importante los planes de reciclaje y
reutilización.
Muchas industrias compran estos “desechos” y los procesan para obtener
materias primas básicas en sus actividades industriales.
Disposición final:
Una vez estamos en presencia únicamente de aquellos materiales que no
poseen ningún valor ni que pueden ser reciclados para su reutilización, se disponen
los desechos en el área determinada para tal fin. Estos deben ser lugares lejanos a
la población y bien controlados para evitar contaminación de ríos, lagos y
escorrentías de agua y la proliferación de enfermedades producto de los vectores,
tales como: mosquitos, zancudos, ratas, entre otros. De igual forma, se deben
observar y controlar las condiciones ambientales del sitio para que no produzca
daños mayores.
2.2.2. Rellenos sanitarios.
Un relleno sanitario es una obra de ingeniería destinada a la disposición final
de los residuos sólidos domésticos, los cuales se disponen en el suelo, en
condiciones controladas que minimizan los efectos adversos sobre el medio
ambiente y el riesgo para la salud de la población.
La obra de ingeniería consiste en preparar un terreno, colocar los residuos
extenderlos en capas delgadas, compactarlos para reducir su volumen y cubrirlos al
final de cada día de trabajo con una capa de tierra de espesor adecuado.
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Un relleno sanitario planificado y ambiental de las basuras domesticas ofrece,
una vez terminada su vida útil, excelentes perspectivas de una nueva puesta en
valor del sitio gracias a su eventual utilización en usos distintos al relleno sanitario;
como ser actividades silvoagropecuarias en el largo plazo.
El relleno sanitario es un sistema de tratamiento y a la vez de disposición final
de residuos sólidos en donde se establecen condiciones para que la actividad
microbiana sea de tipo anaeróbico (ausencia de oxigeno).
La definición más aceptada de relleno sanitario es la dada por la American
Society of Civil Engineers (ASCE) ; Relleno sanitario es una técnica para la
disposición de residuos sólidos en el suelo sin causar perjuicio al medio ambiente y
sin causar molestias o peligro para la salud y seguridad pública, método este, que
utiliza principios de ingeniería para confinar la basura en un área lo menor posible,
reduciendo su volumen al mínimo practicable, para cubrir los residuos así
depositados con una capa de tierra con la frecuencia necesaria, por lo menos al final
de cada jornada.
Requerimientos generales de los rellenos sanitarios:
‐ El sitio debe tener espacio necesario para almacenar los residuos generados por
el área en el plazo definido por el diseño.
‐ El sitio es diseñado, localizado y propuesto para ser operado de forma que la
salud, las condiciones ambientales y el bienestar sea garantizado.
‐ El sitio es localizado de manera de minimizar la incompatibilidad con las
características de los alrededores y de minimizar el efecto en los avalúos de
estos terrenos.
‐ El plan de operación del sitio se diseña para minimizar el riesgo de fuego,
derrames y otros accidentes operacionales en los alrededores.
‐ El diseño del plan de acceso al sitio se debe hacer de forma de minimizar el
impacto en los flujos.
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2.2.2.1. Tipos de rellenos.
El parámetro básico de diseño de un relleno es el volumen. Este depende del
área cubierta, la profundidad a la cual los residuos son depositados y el radio de
material de cobertura y residuo. Debido a que la tasa de generación de residuos es
usualmente definida en unidades másicas, un parámetro adicional que influencia la
capacidad del relleno es la densidad in situ de la basura y el material de cobertura.
Generalmente todo diseño de relleno incluye algunas obras comunes. Zonas
buffer y pantallas perimetrales son necesarias para aislar el relleno de los vecinos y
el sitio. Son necesarios cercos perimetrales para evitar el acceso no autorizado al
sitio y se requiere un cuidadoso mantenimiento del frente de trabajo.
Método de trinchera o zanja.
Este método se utiliza en regiones planas y consiste en excavar
periódicamente zanjas de dos a tres metros de profundidad, con el apoyo de una
retroexcavadora o tractor oruga. Incluso, existen experiencias de excavación de
trincheras de hasta 7 metros de profundidad para relleno sanitario. La tierra se
extrae se coloca a un lado de la zanja para utilizarla como material de cobertura. Los
desechos sólidos se depositan y acomodan dentro de la trinchera para luego
compactarlos y cubrirlos con tierra.
La excavación de zanjas exige condiciones favorables tanto en lo que
respecta a la profundidad del nivel freático como al tipo de suelo. Los terrenos con
nivel freático alto o muy próximo a la superficie no son apropiados por el riesgo de
contaminar el acuífero. Los terrenos rocosos tampoco lo son debido a las
dificultades de excavación.
Método de área.
En áreas relativamente planas, donde no sea posible excavar fosas o
trincheras para enterrar las basuras, estas pueden depositarse directamente sobre el
suelo original, elevando el nivel algunos metros. En estos casos, el material de
cobertura deberá ser importado de otros sitios o, de ser posible, extraído de la capa
superficial. En ambas condiciones, las primeras celdas se construyen estableciendo
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una pendiente suave para evitar deslizamientos y lograr una mayor estabilidad a
medida que se eleva el terreno.
Se adapta también para rellenar depresiones naturales o canteras
abandonadas de algunos metros de profundidad. El material de cobertura se excava
en las laderas del terreno, o en su defecto se debe procurar lo más cerca posible
para evitar el encarecimiento de los costos de transporte. La operación de descarga
y construcción de las celdas debe iniciarse desde el fondo hacia arriba.
2.2.2.2. Clasificación de Rellenos Sanitarios.
Clasificación según clase de residuo depositado:
- Tradicional con residuos sólidos urbanos seleccionados: No acepta ningún tipo
de residuo de origen industrial, ni tampoco lodos.
- Tradicional con residuos sólidos urbanos no seleccionados: Acepta además de
los residuos típicos urbanos, industriales no peligrosos y lodos previamente
acondicionados
- Rellenos para residuos triturados: Recibe exclusivamente residuos triturados,
aumenta vida útil del relleno y disminuye el material de cobertura.
- Rellenos de seguridad: Recibe residuos que por sus características deben ser
confinados con estrictas medidas de seguridad.
- Relleno para residuos específicos: Son rellenos que se construyen para recibir
residuos específicos (cenizas, escoria, borras, etc.)
- Rellenos para residuos de construcción: Son rellenos que se hacen con
materiales inertes y que son residuos de la construcción de viviendas u otras
edificaciones.
Clasificación según las características del terreno utilizado:
- En áreas planas o llanuras: Más que relleno, es una disposición en una
superficie. Las celdas no tienen una pared o una ladera donde apoyarse. Es
conveniente construir pendientes adecuadas utilizando pretiles de apoyo para
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evitar deslizamientos. No es conveniente hacer este tipo de relleno en zonas con
alto riesgo de inundación.
- En quebrada: Se debe acondicionar el terreno estableciendo en niveles
aterrazados, de manera de brindar una base adecuada que sustente las celdas.
Se deben realizar las obras necesarias para captar las aguas que normalmente
escurren por la quebrada y entregarlas a su cauce aguas abajo del relleno.
- En depresiones: Se debe cuidar el ingreso de aguas a la depresión, tanto
provenientes de la superficie como de las paredes por agua infiltrada. La forma
de construir el relleno dependerá del manejo que se dé al biogás o a los líquidos
percolados.
- En laderas de cerros: Normalmente se hacen partiendo de la base del cerro y
se va ganando altura apoyándose en las laderas del cerro. Es similar al relleno
de quebrada. Se deben aterrazar las laderas del cerro aprovechando la tierra
sacada para la cobertura y tener cuidado de captar aguas lluvias para que no
ingresen al relleno.
- En ciénagas, pantanos o marismas: Método muy poco usado por lo difícil de
llevar a cabo la operación, sin generar condiciones insalubres. Es necesario
aislar un sector, drenar el agua y una vez seco proceder a rellenar. Se requiere
equipamiento y mano de obra especializada.
2.2.2.3. Criterios Ambientales en Rellenos Sanitarios.
Los problemas sanitarios causados por la disposición de los residuos sólidos
en el suelo se deben a la reacción de las basuras con el agua y a la producción de
gases, riesgo de incendios y explosiones.
Los residuos sólidos están compuestos físicamente por un 40 a 50% de agua,
vegetales, animales, plásticos, desechos combustibles, vidrios, etc. Químicamente
están compuestos por sustancias orgánicas, compuestos minerales y residuos
sólidos peligrosos.
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Las sustancias liquidas y los sólidos disueltos y suspendidos tienden a
percolar por la masa de residuos sólidos y posteriormente en el suelo. Este está
constituido por materia sólida, aire y agua. A partir de determinada profundidad se
encuentra el nivel freático donde el agua se mueve a baja velocidad de alta a baja
presión horizontalmente y en dirección vertical por efecto de la gravedad, por
ascensión capilar entre los granos del suelo.
Las sustancias contaminantes del lixiviado al percolar a través del suelo,
adquieren gran agilidad al llegar al nivel freático y puede contaminar el agua de los
manantiales, las subterráneas por las fisuras y otras fallas de las rocas y suelos
impermeables, a la vez de causar un efecto negativo en la calidad del suelo.
Todo lo anterior lleva a tener en cuenta el microclima dentro del cual tenemos
la lluvia que influye en los fenómenos biológicos y químicos, con el transporte de
contaminantes, problemas en vías de acceso y del trabajo en sitio del relleno
sanitario. Por lo tanto, el relleno debe ser drenado superficialmente por la periferia y
el fondo. El viento también causa molestias, llevando los olores y el polvo a las
vecindades.
2.2.2.4. Criterios de Selección del Sitio para el Relleno.
La selección del lugar para el relleno tiene tres componentes muy
importantes:
Factores económicos:
- Distancia del área de procedencia de los desechos.
- Distancia de otra infraestructura relevante (ej.: lombricultura).
- Propiedad del terreno en cuestión (valor, propiedad municipal o privada).
- Dimensiones del terreno.
- Posibilidad de extensión del relleno.
- Caminos de acceso.
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Factores ambientales:
- Protección de las aguas superficiales (existencia de fuentes superficiales o sub-
superficiales, nacimientos de agua, etc.)
- Valor ecológico del terreno en cuestión
- Proximidad a áreas habitadas
- Barreras naturales (taludes, bosques)
- Morfología del terreno (posibilidad de evacuar las aguas lixiviadas con pendiente
natural)
- Existencia de áreas protegidas
- Nivel de las capas freáticas; se prefiere una profundidad mayor a 3 m durante todo
el año.
- Climatológicas (Viento predominante, precipitación)
Factores técnicos
- Morfología del terreno: Se prefiere la construcción en terreno plano o ligeramente
inclinado; entre 3 - 12 %.
- Condiciones sísmicas
- Presencia de fallas geológicas
- Estructura y composición del suelo (se prefieren suelos con alto porcentaje de
arcilla para asegurar baja permeabilidad.
- Nivel de las capas freáticas
- Existencia de material apropiado para la cobertura
- Volumen de basura.
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2.2.2.5. Zonas de exclusión.
Se entenderá zona de exclusión cualquier zona, que por alguna característica,
tanto humana, social, ecológica, política o económica no pueda ser considerada
para la habilitación de un relleno sanitario. Los casos más típicos son los siguientes:
Distancias mínimas : La distancia mínima del sitio de disposición a la
residencia más cercana, pozo de suministro de agua, fuente de agua potable, hotel,
restaurante, procesador de alimentos, colegios, iglesias o parques públicos debe ser
a lo mínimo de 300 metros (o el equivalente indicado por la regulación).
Distancias a aeropuertos: La distancia entre el aeropuerto comercial y el
punto seleccionado es importante si en el relleno sanitario van a recibirse residuos
de alimentos (tanto domiciliarios como de algún proceso industrial), pues estos
pueden atraer pájaros en un radio de varios km. Si la operación del residuo es
apropiada el problema puede ser aminorado. Se recomiendan distancias de 8 km.,
sin embargo, este valor puede ser reducido si es justificado.
Distancias a cursos de agua superficial: La distancia entre la carga de los
residuos y el curso de agua superficial más cercano debe ser a lo mínimo de 100m
(o el equivalente a la regulación correspondiente). Este parámetro dependerá
fundamentalmente de las condiciones hidrogeológicas del sitio.
Distancias a áreas inestables: El sitio seleccionado debe estar a un mínimo de
100m de áreas inestables (por ejemplo área de derrumbes) para asegurar la
estabilidad estructurar del sitio.
Distancias a áreas de exclusión: El sitio debe estar localizado fuera de los
límites de cualquiera área de exclusión delimitada por la autoridad correspondiente.
2.2.2.6. Actividad biológica dentro del relleno sanitario.
La actividad biológica dentro de un relleno sanitario se presenta en dos
etapas relativamente bien definidas:
Fase aeróbica: Inicialmente, parte del material orgánico presente en las
basuras es metabolizado aeróbicamente (mientras exista disponible oxigeno libre),
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produciéndose un fuerte aumento en la temperatura. Los productos que
caracterizan esta etapa son el dióxido de carbono, agua, nitritos y nitratos
Fase anaeróbica: A medida que el oxigeno disponible se va agotando, los
organismos facultativos y anaeróbicos empiezan a predominar y proceden con la
descomposición de la materia orgánica, pero más lentamente que la primera etapa.
Los productos que caracterizan esta etapa son el dióxido de carbono, ácidos
orgánicos, nitrógeno, amoniaco, hidrógeno, metano, compuestos sulfurados
(responsables del mal olor) y sulfitos de fierro, manganeso e hidrógeno.
Además, algunos de estos productos producen reacciones químicas dentro y
fuera del relleno. En consecuencia, otras reacciones similares se llevan a cabo,
como resultado de la interacción de algunos subproductos de descomposición, entre
ellos mismos o con las basuras con que entran en contactos. Muchos de estos
productos, en la eventualidad de emerger libremente del relleno, como gases o
líquidos, podrían provocar serios trastornos ambientales.
2.2.2.7. Lixiviados o Líquidos Percolados.
Los residuos, especialmente los orgánicos, al ser compactados por
maquinaria pasada liberan agua y líquidos orgánicos, contenidos en su interior, el
que escurre preferencialmente hacia la base de la celda. La basura, que actúa en
cierta medida como una esponja, recupera lentamente parte de estos líquidos al
cesar la presión de la maquinaria, pero parte de él permanece en la base de la
celda. Por otra parte, la descomposición anaeróbica rápidamente comienza actuar
en un relleno sanitario, produciendo cambios en la materia orgánica, primero de
sólidos a liquido y luego de liquido a gas, pero es la fase de licuefacción la que
ayuda a incrementar el contenido de liquido en el relleno, y a la vez su potencial
contaminante. En ese momento se puede considerar que las basuras están
completamente saturadas y cualquier agua, ya sea subterránea o superficial, que se
infiltre en el relleno, lixiviará a través de los desechos arrastrando consigo sólidos en
suspensión y compuestos orgánicos en solución. Esta mezcla heterogénea, de un
elevado potencial contaminante, es lo que se denomina lixiviados o líquidos
percolados.
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2.2.2.8. Impermeabilización del Fondo del Relleno.
Teniendo en consideración las características de los componentes en los
líquidos percolados, es indiscutible que estos pueden contaminar las aguas y los
suelos con los cuales entran en contacto.
Sería ideal evitar todo tipo de contacto entre líquidos percolados, el agua y
suelos subterráneos, pero, para tal efecto, habría que cuidar muchos aspectos que
encarecerían la obra en tal forma que sería imposible de realizar. Sin embargo,
llevar este contacto a un nivel mínimo, de modo que las características de la napa no
sufran grandes variaciones y que el uso actual o eventual de ella no sea afectado, es
perfectamente posible.
Ahora bien, no hacer nada en base a suponer que los contaminantes serán
diluidos en las aguas subterráneas es un error, que puede causar un gran daño, ya
que una vez que las aguas y suelos han sido contaminados será muy difícil
revertirlas a las condiciones originales. El escurrimiento de las aguas subterráneas,
por lo general, es laminar, lo que hace que la dispersión del contaminante sea por
difusión y no por dilución, y como las velocidades de las napas y las tasas de
difusión son bajas, hacen que configure una zona de contaminación bastante
peligrosa.
Los contaminantes de origen orgánico son los más abundantes en los líquidos
percolados, pero ellos van perdiendo esa característica en el transcurso del tiempo.
Por otra parte, es un hecho comprobado que gran parte de ellos quedan retenidos al
tener que pasar por un medio arcilloso, contribuyendo en gran medida a aumentar la
impermeabilidad del medio. El uso de arcilla como medio impermeabilizante es
bastante común en América.
Sobre el terreno emparejado se colocaran 0.60 metros de material arcilloso,
homogéneo, sin contenido orgánico, con no menos de 40% de su peso seco que
pase la malla ASTM Nº 200. Este material se coloca en capas de 0.20 o 0.30 metros,
con una humedad algo mayor a la optima determinada por el ensaye Proctor
Modificado, compactándose cada capa con rodillo pata de cabra o similar hasta
obtener una densidad seca no inferior a 90% de la densidad seca máxima
establecidas por el ensayo citado. El coeficiente de permeabilidad en el laboratorio
para el material arcilloso no debe ser superior a K=10-6 (cm/s).
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La capa de arcilla compactada, deberá mantenerse permanentemente
húmeda para evitar su agrietamiento, hasta que se cubra con basura, por lo que se
recomienda construir esta impermeabilidad solo con la extensión necesaria para
ejecutar con comodidad el relleno sanitario.
Últimamente se ha empleado bastante la arcilla en espesores de 20 a 30 cm
con polietileno de alta densidad entre medios. El espesor de este polietileno oscila
entre 1 y 2 mm.
Otras geomembranas bastante usadas son el polietileno cloro sulfonado
(Hypalon) y el polivinil clorado (PVC). En ocasiones las geomembranas son usadas
con geotextiles (tejidos esponjosos) con el fin de protegerlas de desgarramientos y/o
punzonamientos.
2.2.2.9. Control de los Lixiviados o Percolados.
Como consecuencia de la impermeabilización del relleno sanitario, se
acumulan en este una gran cantidad de líquidos percolados, los cuales deben ser
manejados en forma apropiada. Es importante tener en el relleno sanitario los
elementos necesarios para mantener un control total de los lixiviados, estos pueden
ir desde almacenamientos en lagunas para luego recircularlos con equipos de
bombeo, hasta sistemas de drenaje al interior del relleno, depósitos de
almacenamiento y tratamiento químico y/o biológico.
Es importante establecer un sistema de monitoreo rutinario que permita
detectar y anticipar un eventual paso de líquidos percolados a través del terreno y
subsecuentemente adoptar las medidas preventivas y correctivas que corresponda
para evitar riesgos a la población, por consumo de agua de mala calidad.
2.2.2.10. Tratamiento del lixiviado
Existen diferentes tecnologías para tratar las aguas lixiviadas de un relleno
sanitario. La selección del sistema depende del presupuesto disponible, de la
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cantidad de las aguas lixiviadas y del área disponible. Los lixiviados pueden ser
tratados de las siguientes maneras:
Tratamiento Biológico (degradación anaeróbica)
El tratamiento anaeróbico es una tecnología muy apropiada para aguas
altamente contaminadas, como las aguas lixiviadas del relleno sanitario. No se
necesita aireación y hay la posibilidad de utilizar el gas metano producido durante el
proceso de degradación anaeróbica. Con el tratamiento anaeróbico, se puede bajar
la concentración de contaminantes considerablemente, es decir que se logran
concentraciones de DBO5 entre 1000 - 5000 mg/l y DQO entre 10 000 - 30 000 mg/l,
lo que es todavía alto pero ya menos de la mitad de la concentración original.
En los rellenos sanitarios, la degradación anaeróbica se puede realizar
durante la fase de fermentación agria. En esta fase, las aguas lixiviadas tienen un
contenido extremadamente alto de contaminantes. Más tarde, durante la
fermentación con producción de metano, ya no tiene impacto la degradación
anaeróbica, ya que todo el proceso se realiza en un ambiente completamente
anaeróbico.
Existen tres alternativas comunes para la degradación anaeróbica:
1.- Se construye un reactor anaeróbico que se utiliza para el pre-tratamiento
de las aguas lixiviadas. Las aguas lixiviadas de las partes del relleno en operación
se mandan a ese reactor; las aguas lixiviadas de los módulos ya cerrados se
conducen directamente al tratamiento final. Es necesario cambiar el sistema de
drenaje con el avance del relleno. Por eso, no se recomienda este sistema para
rellenos pequeños.
Otra desventaja es que los reactores anaeróbicos que funcionan como filtros
se pueden congestionar rápidamente por causa del alto contenido de materia sólida
suspendida.
Se puede utilizar grava o piedra bola para rellenar el reactor anaeróbico. Es
también posible utilizar pedazos de plástico desechado (PEHD o PVC duro, como se
utiliza para recipientes). Esos pedazos deberían tener un tamaño de 5 - 7 cm. Con
este relleno, se aumenta la superficie de reacción y se acelera el proceso de
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degradación, lo que permite construir un reactor más pequeño y más barato. Se
recomienda construir el reactor para un tiempo de retención de 15 días como
mínimo.
Para evitar que se colme el filtro anaeróbico, se recomienda construir una
pequeña piscina de sedimentación, donde se van las aguas lixiviadas antes de ser
conducidas al filtro anaeróbico.
2.- Se integra una capa al fondo del relleno que sirve como filtro anaeróbico.
Se coloca una capa de basura fresca sobre la capa de drenaje y no se compacta
esta capa, con el fin de que se realice la biodegradación aeróbica en esta capa de
basura. Ese trabajo se hace de 2 a 3 meses antes de abrir el módulo en cuestión a
la operación. Cuando esté lista la capa de basura (es decir, ya avanzado el proceso
de biodegradación), se puede compactar. Esta capa debería tener un espesor de
aproximadamente 2 m. Otra alternativa es poner una capa de compost sobre la capa
de drenaje. Sería suficiente un espesor de 0.5m si se utiliza una capa de compost. El
uso del compost para la capa de filtro se recomienda especialmente para rellenos
manuales donde no se puede acumular la basura verticalmente.
La capa de basura biodegradada o de compost grueso funciona como filtro
anaeróbico para las aguas lixiviadas. Se recomienda construir este tipo de filtro
anaeróbico para cada tipo de relleno sanitario, pues reduce considerablemente la
contaminación de las aguas lixiviadas. Esto no presenta costos adicionales.
3.- Se puede bombear el agua lixiviada y dispersar sobre el cuerpo de basura
con un aspersor. En este caso, el cuerpo entero de basura cumple el papel de filtro
anaeróbico y se reduce considerablemente la contaminación de las aguas lixiviadas.
Pero no se recomienda este sistema por causa de la contaminación olfatoria que se
produce con los aspersores. Además, puede ser demasiado elevado el costo de
bombeo.
Es diferente si se trata de un relleno manual construido en terrazas en un
terreno bastante inclinado. Aquí se recomienda comenzar la operación del relleno
con la celda más baja, poner una capa de compost al fondo, cuando se cierra esta
celda, conducir las aguas lixiviadas de la segunda celda (arriba de la primera) sobre
la primera celda para utilizarla como filtro anaeróbico y después, cuando se cierra
esta celda, conducir las aguas lixiviadas de la tercera celda sobre la segunda etc.
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Tratamiento con Piscinas Aireadas.
Es posible también tratar las aguas lixiviadas en piscinas aireadas (método de
lodo activado). Los compuestos orgánicos del carbón se transforman en CO2 y H2O
bajo la influencia del oxígeno. El tratamiento de las aguas lixiviadas en piscinas
aireadas es posible tanto durante la fermentación agria como durante la
fermentación con producción de metano. Como las aguas lixiviadas contienen
generalmente mucho nitrógeno, se recomienda añadir un proceso de nitrificación -
desnitrificación.
Considerando las características de las aguas lixiviadas, se deben tomar en
cuenta los siguientes criterios:
- Las piscinas se deben construir en concreto armado muy resistente debido
a que las aguas lixiviadas son bastante agresivas por causa de su alto contenido en
sulfato y amoníaco.
- La alta concentración de lodo y materia sólida suspendida impide la
circulación del agua en la piscina aireada. El diseño para la colocación del equipo de
aireación o de los agitadores se debe hacer al fin de evitar áreas de estancamiento.
- El equipo de aireación debe ser resistente contra la congestión. Se
recomiendan difusores con membranas de caucho o aireación superficial.
- La generación de espuma se puede evitar con dispersión superficial de agua
o con químicos controladores de espuma.
- El contenido de fósforo en las aguas lixiviadas es sumamente bajo durante
la fermentación agria. Se recomienda añadir ácido fosfórico en esta fase.
Los siguientes aspectos se deben tomar en consideración para la
planificación de la nitrificación:
- La alcalinidad baja durante el proceso de nitrificación. Cuando el contenido
de HCO3 queda debajo de 400 mg/l, se debe añadir bicarbonato de sodio o un
químico equivalente.
- El control del pH es muy importante. Si el pH es demasiado alto, se impide la
nitrificación del amoníaco.
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- Los metales pesados tienen un impacto negativo sobre la nitrificación. Se
recomienda un tratamiento químico (precipitación de los metales pesados) antes de
la piscina aireada.
- Es muy importante la temperatura del agua para la nitrificación. La
nitrificación se realiza idealmente en temperaturas mayores de 15°C
- El contenido de carbón en las aguas lixiviadas de la fermentación con
producción de metano puede ser demasiado bajo para la desnitrificación. En este
caso, se debe añadir metanol o ácido de vinagre.
El tratamiento con piscinas aireadas necesita inversiones sumamente altas y
tiene también costos altos de operación. Se puede considerar el tratamiento de las
aguas lixiviadas con piscina aireada en el siguiente caso:
- Cuando el relleno produce una gran cantidad de aguas lixiviadas y no se
dispone del terreno necesario para construir lagunas de tratamiento biológico.
- Cuando el relleno se encuentra en una zona con alta sensibilidad ecológica.
Lagunas.
Las lagunas son la alternativa más económica entre las alternativas
consideradas (el tratamiento anaeróbico es un pre-tratamiento, no una alternativa), y
además es un proceso muy eficaz. Los costos de inversión son muy bajos, y casi no
existen costos operativos.
Los tipos más comunes de lagunas de tratamiento biológico son:
- Laguna aerobia: Laguna de poca profundidad que mantiene oxígeno disuelto
en todo el tirante de agua.
- Laguna aireada: Estanque natural o artificial de tratamiento de aguas
residuales en el cual se suple el abastecimiento de oxígeno por aireación mecánica
o difusión de aire comprimido.
- Laguna anaerobia: Laguna con alta carga orgánica en la cual se efectúa el
tratamiento en ausencia de oxígeno disuelto, con la producción de gas metano y
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otros gases como el sulfuro de hidrógeno. La laguna anaerobia es un sistema de
pre- tratamiento.
-Laguna de estabilización: Se entiende por lagunas de estabilización los
estanques construidos en tierra, de poca profundidad y periodos de retención
considerable. En ellas se realizan de forma espontánea procesos físicos, químicos,
bioquímicos y biológicos, conocidos con el nombre de autodepuración o
estabilización natural.
- Laguna de maduración: Laguna de estabilización diseñada para tratar
efluente secundario o agua residual previamente tratada por un sistema de lagunas
(anaerobia – facultativa – aireada – secundaria).
- Laguna facultativa Laguna de coloración verdosa cuyo contenido de oxígeno
varía de acuerdo con la profundidad y hora del día. En el estrato superior de una
laguna facultativa existe una simbiosis entre algas y bacterias, en presencia de
oxígeno; en los estratos inferiores se produce una biodegradación anaeróbica de los
sólidos sedimentables.
Se necesita un área muy extendida para asegurar un buen tratamiento de las
aguas lixiviadas. La laguna no debe ser más profunda de 5 a 10 cm, y es necesario
un tiempo de retención entre 30 y 50 días (menos en un clima caliente, más en un
clima frío).
Las lagunas de tratamiento tienen un costo de inversión y de mantenimiento
muy bajo y, si se construyen de manera apropiada, una alta eficiencia. Es verdad
que no se recomienda la laguna de tratamiento en climas muy fríos. La nitrificación
de las aguas lixiviadas se paraliza en temperaturas más bajas que 5 °C, y el poder
de reducción de la DBO5 se disminuye considerablemente.
Las lagunas aerobias con plantas acuáticas se pueden considerar como
humedales artificiales.
Precipitación Química.
Se puede bajar considerablemente la concentración de metales pesados, del
amoniaco y de compuestos orgánicos incluyendo los AOX con el método de
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precipitación química. Los compuestos orgánicos con un peso molecular arriba de
1000 g/mol se pueden eliminar con precipitación química.
En las aguas lixiviadas, la mayoría de los productos de biodegradación entra
en esta categoría.
Para una descontaminación eficiente mediante precipitación química, la tasa
DBO5/DQO debe ser menos de 0.1, lo que se puede lograr solamente con un
tratamiento biológico antes de la precipitación química.
Se utilizan generalmente sales de hierro o aluminio para la precipitación
química. Los mejores resultados se logran con el uso de FeClSO4 o FeCl3. Se
recomienda cumplir con las siguientes reglas para obtener una buena eficiencia:
- La cantidad mínima de químicos depende de la concentración de
contaminantes y del tiempo de retención. Si se utilizan sales de Fe3+, la dosis
mínima varía entre 0.25 - 0.5 kg/m3.
- Si se utilizan sales de hierro, el pH necesario para la precipitación cambia
entre 4.5 - 4.8; si se utilizan sales de aluminio, se necesita un pH entre 5.0 - 5.5. El
ajuste del pH se puede hacer añadiendo químicos (2.5 - 2.7 g Fe3+ por 1 g CaCO3) o
combinando la aplicación de químicos y ácidos. Con este último método, se puede
reducir considerablemente la cantidad de lodo de la precipitación.
- Se puede eliminar el amoníaco en una segunda fase utilizando óxidos de
magnesio y ácidos de fósforo. Este método se recomienda solamente si se vierte el
agua tratada en un medio recibidor que es muy sensitivo a la eutrofización.
El tratamiento se realizaría con un pH óptimo de 9.0.
Generalmente se puede decir que la precipitación química no se recomienda
por causa de sus altos costos de operación (compra de químicos, electricidad para
la agitación permanente de las aguas) e inversión. Se puede considerar como una
tecnología adicional al tratamiento biológico con piscinas aireadas en regiones
donde se cuenta con un medio recibidor muy sensitivo y donde no está disponible el
área necesaria para el tratamiento biológico en lagunas
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2.2.2.11. Producción de Biogás
Cuando los residuos se descomponen en condiciones anaeróbicas, se
generan gases como sub-productos naturales de esta descomposición. En un
relleno sanitario, la cantidad de gases producidos y su composición depende del tipo
de residuo orgánico, de su estado y de las condiciones del medio que pueden
favorecer o desfavorecer el proceso de descomposición.
La descomposición de la materia orgánica en los rellenos sanitarios, que se
realiza por la actividad microbiana anaeróbica, genera diversos sub-productos, entre
ellos el biogás. Por lo tanto, condiciones favorables de medio para la supervivencia
de los microorganismos anaeróbicos pueden desarrollarse a temperaturas de entre
10 y 60ºC, teniendo un óptimo entre 30 y 40ºC (fase mesofílica) y otro entre 50 y
60ºC (fase termofílica). El pH entre 6.5 y 8.5 permite un buen desarrollo de los
microorganismos teniendo un óptimo entre 7 y 7.2
Por lo general, los componentes principales del biogás son el metano (CH4) y
el dióxido de carbono (CO2), en proporciones aproximadamente iguales,
constituyendo normalmente más del 97% del mismo. Ambos gases son incoloros e
inodoros, por lo que son otros gases, como el ácido sulfhídrico y el amoniaco los que
le otorgan el olor característico al biogás y permiten su detección por medio del
olfato.
El gas metano se produce en los rellenos en concentraciones dentro del
rango de combustión, lo que confiere al biogás ciertas características de peligrosidad
por riesgos de incendio o explosión y por lo mismo, la necesidad de mantener un
control sobre él.
2.2.2.12. Control del biogás
En los rellenos sanitarios de área, se utilizan varios niveles de celdas para dar
disposición a los residuos, por lo que es probable que se tenga una producción
continua de biogás después de algunos años, cuando se alcancen unos tres niveles
de celdas. Por esta razón, resulta conveniente instalar chimeneas de drenaje,
distante 20 a 25 metros entre sí.
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Cuando los rellenos sanitarios son construidos en depresiones, ya sean
naturales o artificiales, resulta conveniente hacer un drenaje perimetral con el fin de
evitar la migración lateral. Este puede ser continuo o constituido por chimeneas
colocadas a menores distancias que las ubicadas al interior del relleno. El gas de los
drenes puede ser quemado en el mismo relleno o ser extraído para almacenarlo en
gasómetros y luego enviarlo al consumo domiciliario o industrial, o utilizado para la
producción energética.
2.2.3. Municipio Maracaibo
El Municipio Maracaibo está ubicado en el margen noroeste del Lago de
Maracaibo, es uno de los más importantes del país y además es el centro político-
administrativo de la región zuliana. Limita al Norte con el Municipio Mara y La Bahía
del Tablazo, al Sur con el Municipio San Francisco, al Este con el Lago de
Maracaibo y al Oeste el Municipio Jesús Enrique Losada. Constituye la segunda
ciudad más poblada de Venezuela, siendo uno de los centros económicos de mayor
relevancia del país, cuenta con uno de los principales puertos de Latinoamérica, y es
capital del Estado Zulia importante productor Petrolero, agropecuario y ganadero de
la nación.
La Ciudad Maracaibo tiene una población estimada de 1.450.665, ocupa un
área de 392,80 Km2 y presenta una densidad poblacional de 3.693,14. Está
organizado territorialmente en 18 parroquias: Bolívar, Santa Lucía, Olegario
Villalobos, Coquivacoa, Juana de Ávila, Idelfonso Vásquez, Chiquinquirá, Cacique
Mara, Cecilio Acosta, Manuel Dagnino, Cristo de Aranza, Luis Hurtado Higuera,
Francisco Eugenio Bustamante, Raúl Leoni, Caracciolo Parra Pérez, Venancio
Pulgar, Antonio Borjas Romero, San Isidro. Relieve.
Topografía
Su relieve es llano y plano, debido en gran parte a su formación geológica de
origen aluvial, situado en la planicie de Maracaibo con pequeñas alturas que
alcanzan los 50 metros aproximadamente.
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Vegetación
Formación vegetal correspondiente al bosque muy seco tropical,
encontrándose muy poca representación del bosque primario o natural, ya que ha
sido eliminado para dar pasó a las expansiones urbanas.
Clima
Presenta un clima semiárido con una temperatura que se mantiene
continuamente alta, con un promedio de 28ºC. La precipitación media anual es 500-
900 mm. Anualmente tiene un período seco de cinco meses y dos períodos
lluviosos: mayo y octubre.
Hidrografía
El drenaje de los suelos es bueno, lo que da como resultado la existencia de
pocos caños y cañadas; éstos van en dirección oeste – este, hasta el Lago de
Maracaibo, el cual forma el límite del municipio.
Actividades Económicas
En la actualidad Maracaibo es una ciudad moderna, dinámica y de
ciudadanos, cuenta con el principal puerto y centro industrial de la rica cuenca
petrolera, centro de operaciones comerciales, fiscales y financieras del occidente del
país. Su actividad económica fundamental, es de carácter terciario con 75,48% del
empleo, el sector transformación abarca 20,17% y el primario 4,35% de la economía.
Hacia la zona este y noroeste del municipio se realizan la actividad pecuaria,
cuya producción satisface las demandas locales. Cuenta con una zona industrial
consolidada al sur y otra en la zona norte. Se encuentran varias zonas comerciales
que se despliegan en las principales vías de la ciudad.
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Fig. 2.1. Mapa del Municipio Maracaibo
2.3. Definición de Términos Básicos.
Área de disposición: Superficie considerada o planificada para la ubicación
final de los residuos sólidos urbanos dentro del sitio de disposición.
Área total del sitio de disposición: Superficie total del terreno compuesta
por las sumas de las superficies para disposición e infraestructura.
Báscula: Infraestructura del sitio de disposición final destinada al pesaje de
los camiones recolectores o de transporte particular o público de residuos sólidos
urbanos.
Basura: Todo material considerado como desecho y que se necesita eliminar.
La basura es un producto de las actividades humanas al cual se le considera de
valor igual a cero por el desechado. No necesariamente debe ser odorífica,
repugnante e indeseable; eso depende del origen y composición de ésta.
Biogás: Mezcla gaseosa resultado del proceso de descomposición final
destinada al pesaje de los camiones recolectores o de transporte particular o público
de residuos sólidos urbanos.
Cobertura: Capa de material natural o sintético, utilizado para cubrir
periódicamente los residuos sólidos en el sitio de disposición final, con el fin de
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controlar infiltraciones pluviales y emanaciones de gases y partículas, dispersión de
residuos, así como el contacto de fauna nociva con los residuos confinados.
Ceniza: Polvo de color gris claro que queda como resto de algo que se
quema por completo.
Colector: El que tiene a su cargo la recolección de desechos sólidos.
Compactador: Equipo especial de un sitio de disposición final destinada
únicamente al esparcimiento de los residuos depositados y su compactación (puede
ser mecánico manual).
Compostaje: Es el material que se obtiene por la acción microbiana
controlada donde se utilizan los residuos orgánicos como materia prima. Los
residuos sólidos urbanos contienen un alto grado de material orgánico, se usan
como fertilizante natural.
Cuerpo de agua: Se consideran lagunas, lagos, mantos freáticos, ríos u otros
con caudal continuo.
Disposición final: Acción de depositar o confinar permanentemente residuos
en sitios e instalaciones cuyas características permitan prevenir su liberación al
ambiente y las consecuentes afectaciones a la salud de la población y a los
ecosistemas y sus elementos. La disposición final constituye la última etapa de los
residuos etapa del ciclo de vida de los residuos sólidos urbanos. La aplicación de
todas la medidas de reuso y reciclaje permiten depositar los restos económicamente
no re aprovechables. La cuestión entonces no es de evitar el elemento de
disposición en el ciclo de manejo de residuos sólidos urbanos, sino reducir su
cantidad y el impacto al ambiente.
Estación de Transferencia: Instalación permanente o provisional, de
carácter intermedio, en la cual se reciben desechos sólidos de las unidades
recolectoras de baja capacidad, y se transfieren, procesados o no, a unidades de
mayor capacidad, para su acarreo hasta el sitio de disposición final.
Estudio de impacto ambiental: La investigación especifica necesaria para
obtener la autorización para las construcciones de un Relleno Sanitario. De este
estudio se desprenden las medidas de prevención mitigación, compensación y
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31
amortiguamiento para el relleno sanitario, a través de las cuales las autoridades
ambientales estatales tendrán los argumentos para autorizar, condicionar o negar la
ejecución de obra.
Evaporación (tratamiento de lixiviados): Extensión o laguna artificial
destinada a la evaporación natural de los líquidos lixiviados provenientes de los
cuerpos residuos o celdas.
Forma de operación manual: El relleno sanitario de operación manual
cuenta con ciertos elementos del relleno sanitario tradicional como son el cerco
perimetral, el drenaje periférico para la desviación de las aguas pluviales, la
impermeabilización, el drenaje de lixiviados, el sistema de evacuación de el biogás y
una caseta (vigilancia y sanitarios). Mientras que para la operación se aplica
instrumento de uso manual, pudiendo hacer uso de maquinaria pesada para la
preparación del sitio.
Forma de operación mecánica: Se encuentra la utilización de maquinaria
pesada para la operación en el sitio de disposición final. Facilita la aplicación de
material de cobertura, el esparcimiento de los residuos en capaz y posibilita una
compactación mayor de los residuos sólidos.
Forma de operación Mixta: Dependiendo del tamaño del sitio de disposición
final la operación del mismo puede ser una mezcla entre la operación manual y
mecánica.
Gestión de los desechos sólidos: Toda actividad técnica administrativa de
planificación, coordinación, concertación, diseño, aplicación y evaluación de
políticas, estrategias, planes y programas de acción de manejo apropiado de los
residuos sólidos de ámbito nacional, regional, local y empresarial.
Generación: Acción de producir residuos a través del desarrollo de procesos
productivos o de consumo.
Geomembrana: Material sintético utilizado en la impermeabilización de los
rellenos sanitarios y de las disposiciones finales controladas, para impedir el paso de
los lixiviados y evitar la contaminación del suelo y cuerpos de agua.
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Gestión integral de los residuos sólidos urbanos: Conjunto articulado e
interrelacionado de acciones normativas, operativas, financieras, de planeación
administrativas, sociales, educativas, de monitoreo, supervisión y evaluación, para el
manejo de residuos, desde su generación hasta la disposición final, al fin de lograr
beneficios ambientales, la optimización económica de su manejo y su aceptación
social, respondiendo a las necesidades y circunstancia de cada localidad y región.
Impermeabilización: Actividad necesaria por medio de un proceso natural
(compactación de suelo) o artificial (geomembrana) para otorgar a los suelos la
propiedad de impedir el paso de un fluido a través de su estructura, debido a la
carga producida por una gradiente hidráulica.
Incineración: Cualquier proceso para reducir el volumen y descomponer o
cambiar la composición física, química o biológica de un residuo solido, liquido
gaseoso, mediante oxidación térmica, en la cual todos los factores de combustión,
como la temperatura, el tiempo de retención y la turbulencia, pueden ser
controlados, a fin de alcanzar la eficiencia, eficacia y los parámetros ambientales
previamente establecidos. En esta definición se incluye la pirolisis, la gasificación y
plasma, solo cuando los subproductos combustibles generados en estos procesos
sean sometidos a combustión en un ambiente rico de oxigeno.
Lixiviado: Líquido que se forma por la reacción, arrastre o filtrado de los
materiales que constituyen los residuos orgánicos y que contienen en forma disuelta
o en suspensión, sustancias que pueden filtrarse en los suelos o escurrirse fuera de
los sitios en los que se depositan los residuos y que puede dar lugar a la
contaminación del suelo y de los cuerpos de agua provocando su deterioro y
representan un riesgo potencial a la salud humana y de los demás organismos vivos.
Lombricultura: Se entiende por lombricultura las diversas operaciones
relacionadas con la cría y producción de lombrices epigeas (de superficie, con ciclos
de vida distintos a las vistas comúnmente en los jardines) y el tratamiento, por medio
de éstas, de residuos orgánicos para su reciclaje en forma de abonos y proteínas.
Este abono, de muy buena calidad, se denomina humus de lombriz o
lombricompuesto.
Manejo integral de residuos sólidos urbanos: Las actividades de reducción
en la fuente, separación, reutilización, reciclaje, co-procesamiento, tratamiento
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biológico, químico, físico o térmico, acopio, almacenamiento, transporte y disposición
final de residuos, individualmente realizadas o combinadas de manera apropiada,
para adaptarse a las condiciones y necesidades de cada lugar, cumpliendo objetivos
de valoración y eficiencia sanitaria, ambiental.
Material de cobertura: Material natural o sintético, utilizado periódicamente
para cubrir los residuos sólidos que se encuentren en la disposición final.
Material reciclaje: Parte de los residuos sólidos urbanos de origen
inorgánicos susceptible a recuperarse para utilizarse o transformarse industrialmente
en un nuevo producto (producto final, envase, etc.).
Método de disposición de área: Deposito de los residuos sólidos urbanos
sobre la superficie, conectándose en capas para formar la celda a cubrir con tierra.
Las celdas se construyen usando toda el área a rellenar (en capas de 30 cm hasta
alcanzar la altura deseada). Se utiliza este método cuando la superficie de terreno
presenta características favorables, incluyendo una ligera pendiente o cuando el
terreno es inapropiado para las excavaciones.
Método de disposición combinada: Combinación de los métodos de área o
trinchera.
Método de disposición trinchera: Depósito de RSU sobre un talud de
trinchera, donde son esparcidos y compactados con equipo adecuado en capas,
hasta formar una celda a cubrir con materia excavado de la trinchera. Este diseño es
factible cuando el manto freático es relativamente profundo, en regiones planas y
consiste en excavar periódicamente zanjas de dos o tres metros de profundidad.
Minimización: Acción de reducir al mínimo posible el volumen y peligrosidad
de los residuos sólidos, a través de cualquier estrategia preventiva, procedimiento,
método o técnica utilizada en la actividad generadora.
Percolar: Hacer pasar un líquido a través de una masa polvorienta con el fin
de disolver sus principios activos.
Pirolisis: Descomposición de los desechos por la acción del calor.
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Planta de transferencia: Instalación en la cual se descargan y almacenan
temporalmente los residuos sólidos de los camiones o contenedores de recolección,
para luego continuar con su transporte en unidades de mayor capacidad.
PPC: Producción per cápita, cantidad de desechos que produce una persona
en un día, expresada como kilogramo por habitante y por día (Kg/hab-día).
Porcentaje de población atendida: Relación o porción de cada 100
habitantes a quienes se les otorga el servicio de limpieza municipal (recolección).
Putrecible: Que se pudre o puede pudrirse fácilmente.
Quema (tratamiento de Biogás): Pozo de captación de biogás con un “cuello
de ganso” que se levanta por encima de la superficie, que es encendido para
quemar el biogás.
Reciclado: Transformación de los residuos inorgánicos a través de distintos
procesos industriales que permitan restituir su valor económico, evitando así su
disposición final, siempre y cuando esta restitución favorezca un ahorro de energía y
materiales primos sin perjuicios para la salud de los ecosistemas o sus elementos.
Reingreso en el cuerpo de residuos –Recirculación- (tratamiento de
lixiviados): Reingreso de lixiviados acumulados en el fondo de las celdas con
residuos, o bien que se encuentra en una laguna de evaporación a los mismos u
otros cuerpos de residuos para promover la actividad orgánicas dentro de los mismo
y disminuir su carga contaminante.
Residuo: Material o producto cuyo propietario o poseedor desecha y que
encuentra en estado sólido o semisólido, o es un liquido o un gas comprimido en
recipientes o depósitos, y que puede ser susceptible a ser valorizado o requiere
sujetarse a tratamiento, reciclaje o disposición final conforme a lo dispuesto en la ley
y demás ordenamiento que de ella deriven.
Residuos sólidos urbanos (RSU): Los residuos generados en las casas
habitación, que resultan de la eliminación de los materiales que utilizan en sus
actividades domesticas, de los productos que consumen y de sus envases,
embalajes o empaques; los residuos que provienen de cualquier otra actividad
dentro de establecimiento o vía pública que genere residuos con características
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domiciliadas, los resultantes de la limpieza de las vías y lugares públicos, siempre
que no sean considerados por esta ley como residuo de otra índole.
Recolección y transporte: Traslado de los desechos sólidos en vehículos
destinados a este fin, desde los lugares de almacenamiento hasta el sitio donde
serán dispuestos, con o sin tratamiento.
Relleno sanitario: Es un lugar destinado a la disposición final de desechos o
basura, en el cual se toman múltiples medidas para reducir los problemas generados
por otro método de tratamiento de la basura como son los tiraderos, dichas medidas
son, por ejemplo, el estudio meticuloso de impacto ambiental, económico y social
desde la planeación y elección del lugar hasta la vigilancia y estudio del lugar en
toda la vida del vertedero.
Relleno Sanitario Manual: Es aquél en el que sólo se requiere equipo
pesado para la adecuación del sitio y la construcción de vías internas, así como para
la excavación de zanjas, la extracción y el acarreo y distribución del material de
cobertura. Todos los demás trabajos, tales como construcción de drenajes para
lixiviados y chimeneas para gases, así como el proceso de acomodo, cobertura,
compactación y otras obras conexas, pueden realizarse manualmente.
Relleno Sanitario Mecanizado: Es aquél en que se requiere de equipo
pesado que labore permanentemente en el sitio y de esta forma realizar todas las
actividades señaladas en el relleno sanitario manual, así como de estrictos
mecanismos de control y vigilancia de su funcionamiento.
Silvoagropecuario: Término referido a lo forestal (silvícola), agrario (agro) y
ganadero (pecuario). Implica todo tipo de acciones, labores, trabajos relacionados
con los sectores mencionados.
Sitio de disposición controlada: Cuenta con algunas obras de
infraestructura y aplica métodos de operación comparables a un relleno sanitario.
Estos sitios en general no cumplen por completo con la norma oficial y no cuentan
con la impermeabilización necesaria. Por otro lado no representa un riesgo
demasiado grande para el ambiente y la salud, razón por la cual se permite que
continúe en operación hasta que en el sitio termine su vida útil.
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Tiraderos o vertederos: (También conocidos en algunos países
hispanohablantes como tiraderos, basurales o basureros), son aquellos lugares
donde se deposita finalmente la basura. Éstos pueden ser oficiales o clandestinos.
Tratamiento de residuos sólidos urbanos: Proceso controlado de
transformación física, química o biológica de los residuos sólidos urbanos pueden
ser la separación de residuos de reciclables, la incineración etc.
Vida útil restante: Tiempo potencial en años, proyectado o programado, para
la utilización completa del volumen total disponible para la disposición final de
residuos sólidos.
Venteo (tratamiento del biogás): Salida controlada del biogás a través de
instalaciones proyectadas.
2.4. Operacionalización de variables
Título de la investigación: Diseño de una propuesta de un relleno sanitario
para la disposición final de los desechos sólidos de tres parroquias del Municipio
Maracaibo del Estado Zulia
Para la operacionalización de variables, fue necesario el nombramiento de
aquellos indicadores que permitieran a los investigadores facilitar su búsqueda, así
como otorgar a cada uno de ellos una dimensión que les permitiera encajar en la
incidencia que cada uno tiene frente a las variables en estudio.
Se busca, otorgar respuestas a cada una de las interrogantes planteadas de
manera tal que la investigación continúe un proceso lógico y sistemático de
obtención de objetivos.
La sistematización u operacionalización de variables, se observa en el
siguiente cuadro:
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Diseñar una propuesta de un relleno sanitario para la disposición final de los desechos sólidos en las Parroquias Cecilio Acosta, Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del municipio Maracaibo del Estado Zulia.
Objetivos Variable Sub-variables Indicadores
Evaluar los desechos sólidos generados en las Parroquias Cecilio Acosta, Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del municipio Maracaibo.
Disposición final de los
desechos sólidos
Fuentes de generación Tasas de producción de desechos Flujo de materiales Caracterización de los desechos sólidos
Origen de los desechos (domésticos, comerciales, industriales, hospitalarios, entre otros) Medida de las cantidades totales y per capita de desechos y factores que le afectan Existencia de planes de reciclaje en las parroquias. Tasa de consumos, recuperación y reuso de materiales. Clasificación. Características físicas, químicas y biológicas.
Analizar el método de disposición final de los residuos sólidos utilizado en el municipio Maracaibo.
Diseño al cual obedece el relleno actual. Funcionamiento del relleno actual. Tecnologías de avanzada que se utilizan en el actual sitio de disposición.
Ubicación del sitio de disposición final. Normativas existentes en el sitio Operaciones de Ingeniería para la disposición. Metodologías utilizadas y Problemáticas existentes en la disposición final. Manejo del lixiviado y gas producto de la descomposición de los desechos Controles ambientales.
Investigar las metodologías, así como la ingeniería básica y de detalle necesaria para la propuesta de un proyecto de relleno sanitario para las parroquias en estudio.
Estudios previos y diseños preliminares, planificación, selección y decisiones. Herramientas para la selección y ubicación de un relleno. Planificación de las fundaciones Diseño de los revestimientos Diseño de la cobertura Diseño del drenaje Recogida de los lixiviados y gases generados Diseño de la clausura del relleno Costos aproximados de construcción y de disposición final
Condiciones de ubicación de rellenos de acuerdo al marco legal existente en la legislación venezolana. Posibilidades de acceso, distancias de transporte Proyecciones de crecimiento poblacional Volumen proyectado de desechos a ser vertidos. Permisos ambientales necesarios Geología y Geotecnia del sitio de construcción. Características hidrológicas, hidráulicas y ambientales del lugar. Factores ambientales, biológicos y ecológicos Ubicación de fuentes de suministro de agua existentes o potenciales Ubicación de establecimientos poblacionales o posibles desarrollo urbano, agrícola e industrial futuro, sitios históricos, arqueológicos y recreativos
Presentar el proyecto de relleno sanitario en donde se incluyan datos para su construcción, operación y mantenimiento del mismo.
Construcción del Relleno Sanitario Operación y Mantenimiento del Relleno Sanitario
Pre-dimensionamiento de las obras componentes del relleno. Materiales y maquinaria necesarios para su operación y mantenimiento Plan de mantenimiento anual
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CAPITULO III
MARCO METODOLÓGICO
3.1. Tipo de Investigación.
Según Dankhe (1989), citado por Hernández, Fernández y Baptista (2003),
“una investigación puede ser de tipo exploratoria, descriptiva, correlacional y
explicativa”.
En relación a esta clasificación, Hernández y Col. (2003) exponen lo
siguiente:
“Esta clasificación es muy importante, pues del tipo de estudio depende la estrategia de investigación. El diseño, los datos que se recolectan, la manera de obtenerlos, el muestreo y otros componentes del proceso de investigación son distintos en estudios exploratorios, descriptivos, correlacionales y explicativos, trátese de investigaciones cuantitativas, cualitativas o mixtas. En la práctica, cualquier estudio puede incluir elementos de más de uno de estos cuatro alcances de la investigación. “
La presente investigación es de tipo descriptiva ya que pretende medir o
recoger información sobre los desechos sólidos producidos en las parroquias Cecilio
Acosta, Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del Municipio Maracaibo con el fin de
realizar posteriormente el diseño del relleno sanitario necesario para que ocurra la
disposición final de los desechos recolectados.
Hernández y Col. exponen que: “Desde el punto de vista científico, describir es
recolectar datos”.
De igual forma, Méndez (2002), señala: “El estudio descriptivo identifica
características del universo de investigación, señala formas de conducta y actitudes
del universo investigado, establece comportamientos concretos y descubre y
comprueba asociación entre variables de investigación. De acuerdo con los
objetivos planteados, el investigador señala el tipo de investigación que propone
DERECHOS RESERVADOS
realizar... los estudios descriptivos acuden a técnicas específicas en la recolección
de información, como la observación, las entrevistas y los cuestionarios.”
Así mismo, Bavaresco (2008) señala que un estudio descriptivo o diagnóstico
persigue el conocimiento de las características de una situación dada, plantea
objetivos concretos y formula hipótesis sin usar laboratorios, con un planteamiento
de asociación de variables.
3.2. Diseño de la Investigación.
Hernández y Col (2006), definen el diseño de la investigación como “el plan o
estrategia concebido para obtener la información que se desea.”
El diseño de esta investigación tiene una base de tipo bibliográfico y de
campo, de manera que, una vez obtenidas las variables acerca de la recolección de
desechos (volumen, densidad y tipo de desechos generados y recolectados), serán
observada y analizadas para luego ser descrita, de la manera más fidedigna posible,
sin modificaciones ni manipulaciones por parte de los investigadores, para
finalmente diseñar un sitio de disposición final de estos desechos.
En este caso, se documenta la cantidad de desechos sólidos producidos en el
municipio, factor fundamental para el diseño del relleno sanitario. El resto de
factores necesarios para el diseño (clima, hidrografía, suelo, etc.) no pueden ser
manipulados de ninguna manera, únicamente observados y analizados.
“En algunas ocasiones la investigación se centra en: a) analizar cuál es el nivel, estado o la presencia de una o diversas variables en un momento dado; b) evaluar una situación, comunidad, evento, fenómeno o contexto en un punto del tiempo, y c) determinar o ubicar cuál es la relación entre un conjunto de variables en un momento. En estos casos el diseño apropiado (bajo un enfoque no experimental) es el transversal o transeccional… Otras veces, en cambio, la investigación se centró en: a) estudiar cómo evolucionan una o más variables o las relaciones entre ellas, y b) analizar los cambios a través del tiempo de un evento, una comunidad, un fenómeno, una situación o un contexto. En situaciones como ésta el diseño apropiado es el longitudinal.” (Hernández, Fernández y Baptista 2006).
3.3. Población y Muestra.
DERECHOS RESERVADOS
Según Bavaresco (2008) la población del objeto es el conjunto total de
unidades, tanto de observación como de análisis, que se consideran en el estudio y
las cuales forman un conjunto. Así, el universo o población de estudio en este
trabajo, se refiere a la disposición final de los desechos sólidos urbanos en rellenos
sanitarios.
El universo o población, en general, suele ser muy amplio, por lo que es
necesario analizar solo una parte de ella con la finalidad de tomar una parte
representativa de esa población que permita una medición más precisa, rápida y de
menor costo, cuyos resultados, posteriormente, puedan ser inferidos en la población.
Por ello, en esta investigación se estudiaron tres parroquias (Cecilio Acosta, Cacique
Mara y Luis Hurtado Higuera) del municipio Maracaibo, las cuales fueron tomadas
como muestra para el diseño de un relleno sanitario en donde pueda ser controlada
la disposición final de estos desechos, e incluso, utilizar los productos de su
descomposición como fuentes energéticas y ahorro de recursos para el municipio.
El muestreo será una combinación de descripción y análisis, ya que, para el
diseño del relleno solo se trabajará con una parte de esos desechos, es decir, los
susceptibles a degradación y que hayan pasado el proceso de desechos como no
reciclables, por ende se establecerá la relación entre los desechos apropiados para
ser dispuestos en el relleno con respecto a los generados, lo que conlleva a un
análisis previo de los mismos y una posterior división en partes pertinentes para
luego seleccionar y conocer la cuantificación de esos desechos que serán
dispuestos en el relleno.
DERECHOS RESERVADOS
3.3.1. Parroquia Luis Hurtado Higuera
Fig. 3.1. Ubicación parroquia Luis Hurtado Higuera
Población y Área
Posee una población estimada para 2008 de 73.920 habitantes, una densidad
poblacional de 5.686,15 hab. /Km2, y una Superficie de 13 Km2.
Límites
Norte: Parroquia Francisco Eugenio Bustamante
Sur: Municipio San Francisco
Este: Parroquia Manuel Dagnino y Municipio San Francisco
Oeste: Parroquia Francisco Eugenio Bustamante.
Comunidades Existentes
Existen 30 comunidades registradas, siendo las más importantes: Barrio El
Gaitero, Barrio Los Robles, Barrio José Gregorio Hernández, Barrio Integración
Comunal y Barrio María Angélica de Lusinchi.
3.3.2. Parroquia Cacique Mara
DERECHOS RESERVADOS
Fig. 3.2. Ubicación parroquia Cacique Mara
Población y Área
Posee una población estimada para 2008 de 71.232 habitantes, una densidad
poblacional de 9.497,60 hab. /Km2, y una Superficie de 7,50 Km2.
Límites
Norte: Parroquias Chiquinquirá y Raúl Leoni
Sur: Parroquias Cecilio Acosta y Cristo de Aranza
Este: Parroquia Chiquinquirá
Oeste: Parroquias Francisco Eugenio Bustamante y Raúl Leoni
Comunidades Existentes
Existen 34 comunidades registradas, entre las principales están: Barrio
Cañada Honda, Barrio Buena Vista, Barrio 12 de Octubre, Barrio Amparo, Barrio San
José y Barrio Puerto Rico.
DERECHOS RESERVADOS
3.3.3. Parroquia Cecilio Acosta
Fig. 3.3. Ubicación parroquia Cecilio Acosta
Población y Área
Posee una población estimada para 2008 de 66.404 habitantes, una densidad
poblacional de 9.623,77 hab. /Km2, y una Superficie de 6,90 Km2.
Límites
Norte: Parroquia Cacique Mara
Sur: Parroquias Cristo de Aranza y Manuel Dagnino
Este: Parroquias Cacique Mara y Cristo de Aranza
Oeste: Parroquia Francisco Eugenio Bustamante
Comunidades Existentes
En la actualidad se han conformado 46 comunidades; siendo las más
importantes: Barrio Los Claveles, Urbanización La Paz, Urbanización Rafael
Urdaneta, Barrio Andrés Eloy Blanco y Barrio La Pastora.
DERECHOS RESERVADOS
3.4. Técnicas de recolección de datos.
Las técnicas de recolección de datos conducen a la verificación del problema
planteado. Así, en esta investigación se utilizaron las siguientes:
Observación documental o bibliográfica: A través de otras investigaciones
realizadas y la bibliografía disponible (textos, documentos en Internet,
revistas, entrevistas, entre otros) se seleccionaron las mejores herramientas
que permitan alcanzar los objetivos planteados de una manera veraz y así
permitir a los investigadores una perspectiva objetiva a la hora de dirigir su
investigación.
Observación Directa, simple o experimental, por medio de la cual se busca
una conexión directa de los investigadores con la realidad. Esto consistirá en
visitas al sitio de disposición final existente en el municipio Maracaibo (Relleno
sanitario “La Cienaga”) a fin de evaluar y diagnosticar los posibles problemas
que intervienen en su diseño, operación y mantenimiento y que evitan un
adecuado funcionamiento. Se busca que los investigadores propongan
soluciones prácticas, económicas, ecológicas y desde el punto de vista del
desarrollo sustentable a través de las herramientas disponibles en la
ingeniería moderna.
Observación a través de encuestas: Entrevistas: La entrevista es una
fuente primaria e importante de investigación, la cual requiere de la
elaboración de preguntas bien estructuradas y planificadas a personas
especialistas. De esta manera, se realizaron entrevistas no estructuradas del
tipo focalizadas al Ing. Luis Salas, encargado de las operaciones de
recolección y disposición final de las parroquias mencionadas por la empresa
Caico para obtener la información básica sobre estas y la actual operación y
funcionamiento del sistema de recolección y disposición final existente.
Finalmente, se pasó a la etapa de procesamiento de los datos de manera
manual y sistemática (computarizada), con la consecuente organización de la
información en cuadros y tablas que permitan su adecuado análisis e interpretación.
Por tratarse de un diseño, para la obtención del objetivo general, es necesario
cumplir una serie de pasos a fin de obtener todas las variables intervinientes en el
DERECHOS RESERVADOS
diseño del relleno sanitario, claro está, siendo analizadas y medidas
cuidadosamente una por una.
3.5. Metodologías empleadas en la investigación.
Primera Fase
Evaluar los desechos sólidos generados en las Parroquias Cecilio Acosta,
Cacique Mara y Luis Hurtado Higuera del municipio Maracaibo
- Observación preliminar en automóvil de las tres (3) parroquias en estudio junto con
el Ing. Luis Salas (contacto por la empresa CAICO encargada de la recolección de
los desechos en estas tres (3) parroquias), para ubicar puntos importantes de
generación, tales como industrias, hospitales, establecimientos de comida, etc., así
como las características habitacionales de la población existente.
- Revisión bibliográfica en materia de desechos sólidos.
- Entrevistas informales con el Ing. Luis Salas, especialista en desechos sólidos,
para obtener información precisa de los desechos generados en estas parroquias.
Analizar el método de disposición final de los residuos sólidos utilizado en el
municipio Maracaibo.
- Visitas de campo al vertedero “La Ciénaga”.
- Visita a la sede del Ministerio del Poder Popular para el Ambiente en el municipio
San Francisco, para entrevistar al personal encargado de la construcción de la
nueva fosa en el vertedero “La Ciénaga”, y obtener a su vez información sobre el
proyecto de construcción de lo que, en su momento fue el “Relleno Sanitario La
Ciénaga”, hace aproximadamente 25 años.
Segunda Fase
Investigar las metodologías, así como la ingeniería básica y de detalle
necesaria para la propuesta de un proyecto de relleno sanitario para las
parroquias en estudio.
DERECHOS RESERVADOS
-Recolección de información necesaria para el diseño del relleno y sus obras
complementarias, en la empresa Caico, y en los organismos públicos
correspondientes, como el Ministerio del Poder Popular para el Ambiente y la
Alcaldía de Maracaibo.
- Revisión bibliográfica sobre rellenos sanitarios como método de disposición final de
desechos sólidos, su diseño, y el control de lixiviados y biogás en los mismos.
- Analizar los datos recolectados.
- Realizar los cálculos necesarios para el diseño del relleno sanitario y sus distintos
componentes.
- Realizar el estudio de costos aproximados del proyecto.
Tercera Fase
Presentar el proyecto de relleno sanitario en donde se incluyan datos para su
construcción, operación y mantenimiento del mismo.
- Realizar planos y esquemas finales, donde se observen las dimensiones de las
obras componentes del diseño.
- Elaborar las recomendaciones de construcción, operación y mantenimiento del
relleno sanitario.
DERECHOS RESERVADOS
CAPITULO IV
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
En el presente capítulo, se detallan los procedimientos seguidos para, en
primera instancia, analizar y describir el sistema de disposición final existente para
los desechos de las parroquias en estudio, y luego, la propuesta y diseño del nuevo
relleno sanitario.
4.1. Características de los desechos sólidos generados actualmente en
las parroquias Luis Hurtado Higuera, Cecilio Acosta y Cacique Mara del
Municipio Maracaibo.
Las parroquias en estudio generan en su mayoría desechos domésticos. La
población total en las tres parroquias es de aproximadamente 220.000 habitantes, y
según un informe del Instituto Nacional de Estadística (INE), para el 2007, la
producción per cápita de desechos en el Estado Zulia fue de 1,05 Kg/por
persona/día (ver Gráfica 4.1). La producción de desechos depende del nivel
socioeconómico de la población, siendo este directamente proporcional a la
adquisición de productos y bienes que luego son desechados, y siendo Maracaibo
una ciudad con alto desarrollo económico en el país, podemos estimar que la
población en estas parroquias genera cantidades aproximadas a la producción
determinada por el INE.
Fig. 4.1.- Tasa de generación por estados (año 2007) Fuente: INE
1.05
DERECHOS RESERVADOS
1
De igual forma, encontramos en la zona pequeños conjuntos industriales y
hospitalarios, cuyos desechos requieren cuidados y tratamientos especiales y
diferenciados de los desechos domésticos, de acuerdo al potencial de
contaminación y transmisión de enfermedades que estos puedan generar. En la
tabla 4.1 podemos observar las zonas hospitalarias e industriales presentes en las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta.
Tabla 4.1. Fuentes no residenciales de generación de desechos
4.2. Caracterización de los desechos sólidos generados en las
parroquias de estudio.
Es importante conocer la composición física, química y biológica de los
desechos generados en las tres parroquias, ya que de esto dependerá la selección
del tipo de relleno sanitario a emplear, para el buen funcionamiento del mismo. De
igual forma, conociendo estas características, se pueden diseñar planes de reciclaje
y reutilización para disminuir la cantidad de desechos sólidos a disponer en el
relleno.
Para estimar estas características, se toman muestras de los residuos sólidos
para ser analizadas en un laboratorio. De acuerdo a un estudio realizado por la
Universidad Nacional Experimental de Guayana, con la autoría del Lic. Msc. Luis
Guzmán, titulada “Generación y Manejo de Desechos Sólidos”, que data del 2007,
Zona Parroquia Tipo de Desechos Nombre Nazareno Cacique Mara Hospitalarios Ambulatorio Amparo
Socorro Sector 2 Cacique Mara Hospitalarios Sanidad Urb. Urdaneta Cacique Mara Hospitalarios Clínica Zulia
Jorge Hernández Cacique Mara Hospitalarios Hospital Madre Rafols Los Robles Luis Hurtado H. Hospitalarios Ambulatorio Los Robles
Zona Industrial Luis Hurtado H. Industriales Zona Industrial Zona Industrial Norte Luis Hurtado H. Industriales Zona Industrial Zona Industrial Sur Luis Hurtado H. Industriales Zona Industrial
DERECHOS RESERVADOS
2
se puede observar la siguiente composición típica en porcentaje de masa de los
desechos sólidos generados en la ciudad de Maracaibo. (Ver tabla 4.2)
Tabla 4.2. Composición típica en porcentaje másico de los desechos
sólidos en ciudades la ciudad de Maracaibo.
Componente %/peso total
Cartón y papel 17,58
Metales ferrosos 3,27
Metales no ferrosos 0,55
Vidrios 5,5
Textiles 1,32
Plásticos 13,54
Desechos alimenticios 17,89
Residuos de Jardín 35,66
Tierra y piedra 3,06
Madera 0,69
Otros 0,94
De la tabla 4.2, se observa que la composición de desechos sólidos en el
municipio Maracaibo, es de aproximadamente 54% en desechos orgánicos, 17,58%
de papel, 3,82% en metales, 13,54% en plásticos y 5,5% en vidrios. Siendo los
desechos orgánicos poco reusables, más que como material de compostaje, nos
queda un 50% de material con potencial a ser reciclado y reutilizado.
Lamentablemente, en el país no existen políticas en este sentido, y el 100% de los
desechos sólidos es dispuesto en los rellenos y vertederos.
En las siguientes tablas 4.3 y 4.4, podemos observar la composición química
típica encontrada en los desechos municipales.
DERECHOS RESERVADOS
3
Tabla 4.3. Composición típica de los desechos sólidos municipales (porcentaje en peso base seca)
Componente Carbono Hidrogeno Oxigeno Nitrógeno Azufre
Ceniza
Desechos de alimentos 48.0 6.4 37.6 2.6 0.4 5.0
Papel 43.5 6.0 44.0 0.3 0.2 6.0
Cartón 44.0 5.9 44.6 0.3 0.2 5.0
Plástico 60.0 7.2 22.8 - - 10.0
Textiles 55.0 6.6 31.2 4.6 0.15 2.5
Caucho 78.0 10.0 - 2.0 - 10.0
Cuero 60.0 8.0 11.6 10.0 0.4 10.0
Desechos de jardín 47.8 6.0 38.0 3.4 0.3 4.5
Madera 49.5 6.0 42.7 0.3 0.1 1.5
Tierra, ceniza, ladrillo, etc.
26.3 3.0 2.0 0.5 0.2 68.0
Tabla 4.4. Características químicas de los desechos municipales
Componentes Valor rango (%) Típico (%)
Humedad 15-40 20
Material volátil 40-60 53
Carbón fijo 5-12 7
Material no combustible 15-30 20
Composición del material combustible:
Carbón Hidrogeno Oxigeno
Nitrógeno Azufre
40-60 4-8
30-50 0.2-1.0
0.05-0.3
47 6
40 0.8 0.2
Ceniza 1-10 6
Valor calórico
Fracción orgánica Total (kj/kg)
8000-12000 12000-16000
10500 14000
DERECHOS RESERVADOS
4
4.3. Sistema de recolección y disposición de desechos sólidos existente
en la actualidad
La recolección y el manejo de los desechos sólidos producidos en la ciudad
de Maracaibo se encuentran bajo la responsabilidad de Instituto Municipal de Aseo
Urbano (IMAU), quien a su vez, sub-contrata empresas privadas asignándoles zonas
de recolección determinadas. Los desechos generados en las parroquias Luis
Hurtado Higuera, Cecilio Acosta y Cacique Mara se encuentran bajo la operación de
la empresa privada Caico. La compañía cuenta con convenios con otras empresas
que realizan el servicio de recolección a los corredores viales que requieren especial
tratamiento debido a los altos niveles de tráfico, y a su vez presta servicios de
recolección a algunos generadores no domiciliares de zonas ajenas a las parroquias.
La flota de camiones existente en la compañía cuenta con 12 camiones
compactadores de 15m3 y 6.5 Toneladas que trabajan simultáneamente, por 6 días a
la semana en dos jornadas laborales al día, una diurna y una nocturna. El sistema
de recolección empleado por la empresa es efectivo, evitando la acumulación de
desechos que puedan generar problemas de salud a la población, así como
impactos estéticos negativos.
Los desechos, una vez recolectados, son llevados hasta el vertedero municipal
“La Cienaga” para su disposición final. Desde el sitio de recolección más alejado,
hasta el sitio de disposición final, los camiones recorren aproximadamente 24 Kms.
Dicho vertedero, se encuentra dentro del municipio Maracaibo, ubicado
aproximadamente a 12 Km tomando el distribuidor La Chinita en sentido oeste, y
posee aproximadamente 100 hectáreas de superficie.
En un principio, “La Ciénaga” fue pensado, construido y operado como un
relleno sanitario controlado bajo las condiciones técnicas y ambientales óptimas en
estos casos. Funcionaba como un relleno sanitario mecanizado, operando por mega
celdas donde se disponían y compactaban adecuadamente los desechos sólidos
generados en el municipio Maracaibo, y en algunos casos, servía como sitio de
disposición final para otros municipios del Estado. Actualmente, el sitio ha
colapsado, principalmente, porque ya ha cumplido su vida útil. Los rellenos
sanitarios son construidos para operar un máximo de 20 años, y “La Ciénaga” tiene
casi 30 años de estar recibiendo desechos sólidos. Se maneja como un botadero de
DERECHOS RESERVADOS
5
basura sin control alguno, y sin la compactación requerida, alcanzando alturas de
basura de hasta 25 metros. Carece de controles en la generación de los gases y
lixiviados, observándose flujos de este líquido con total normalidad en la superficie.
No se observan chimeneas o lagunas de estabilización, dispositivos comúnmente
utilizados para el control de estos factores. A diario, se presentan incendios sin
control que generan daños a la atmósfera. El problema más grave, es la gran
cantidad de gente que vive y trabaja dentro del relleno sanitario, recuperando
cualquier material que pueda representar algún valor económico. Incluso, en los
alrededores del relleno, ser observan pequeñas empresas de recuperación de
determinados materiales, que, según la ley, está totalmente prohibido sin los
permisos adecuados. (Artículo 23 de la ley “Normas sanitarias para proyecto y
operación de un relleno sanitario de residuos sólidos de índole atóxico”, que dice lo
siguiente:
ARTICULO 23: La recuperación de determinados tipos de desechos, solo
podrá ser ejercida por aquellas personas naturales o jurídicas que estén
debidamente autorizadas por la autoridad competente y realizarse en forma tal que
no ocasione perjuicio a la salud pública y el ambiente en general.
El modo de operación en el actual vertedero, es de la siguiente manera:
1.- Los camiones llegan al vertedero, y realizan largas colas para disponer los
desechos, perdiendo horas de trabajo y bajando la eficiencia en la recolección.
2.- Al entrar al relleno, estos no son monitoreados o pesados a fin de llevar un
registro de los desechos a disponer.
3.- Los camiones disponen los desechos sin patrón alguno.
4.- A medida que el camión realiza la descarga, una gran cantidad de personas
recolectan todo material que represente algún valor económico.
5.- La circulación de camiones dentro del relleno se realiza sin control alguno,
generando constantes embotellamientos y problemas en el flujo efectivo de tráfico.
De igual forma, se han generado establecimientos poblacionales circundantes
al vertedero, presentando estas personas un alto riesgo de contraer enfermedades.
DERECHOS RESERVADOS
6
Se observa la proliferación de vectores de enfermedades, tales como
mosquitos, zamuros y ratas.
4.4. Proyección poblacional
Para este primer paso, se realizarán proyecciones poblacionales de acuerdo a
los métodos del gráfico de tendencia, de la rata de crecimiento constantes y de la
rata de crecimiento variable. De esta forma, obtendremos tres proyecciones de
población distintas y seleccionaremos la más desfavorable para los cálculos. Es
importante realizar proyecciones de población ya que el diseño se hace en función
de los desechos sólidos a recibir por el relleno desde el año de su puesta en
marcha, hasta el año de cierre del mismo, y el crecimiento poblacional va ligado
conjuntamente con este tema, ya que asumimos que, entre más población exista,
mayor será la producción de desechos sólidos.
La estimación se hará según los siguientes parámetros:
‐ Tiempo de vida útil del relleno sanitario: 20 años
‐ Año de inicio de operatividad del relleno sanitario: 2.012 asumiendo que,
durante el año en transcurso (2.011), se planifique e inicie la construcción del
relleno sanitario para ponerlo en funcionamiento en el año 2.012.
‐ Año de cierre del relleno sanitario: 2.032
‐ Datos base para la estimación de población: Proyección de población para
años desde el 2.003 hasta el 2.009, realizada por la Dirección de
Planificación, Estadística y Control de Gestión de la Alcaldía de Maracaibo,
tomando como base el último censo nacional del 2.001 realizado por el INE
(Instituto Nacional de Estadística).
‐ La proyección se hará trabajando independientemente con cada parroquia ya
que asumimos que el crecimiento poblacional no tiene por qué ser constante
en todas las parroquias del municipio. Al final, sumaremos las tres
proyecciones de población para el año 2.032 para así obtener la población
total de diseño.
DERECHOS RESERVADOS
7
Métodos a utilizar:
4.4.1.- Método del gráfico de tendencia
Con los datos de la tabla 4.5, construimos las gráficas de tendencia de
crecimiento poblacional para las tres parroquias.
Tabla 4.5 Proyección de Población según Parroquias (2003-2009)
PARROQUIA/AÑO 2.003 2.004 2.005 2.006 2.007 2.008 2.009
Luis Hurtado Higuera 73.110 74.698 76.286 77.895 79.514 81.143 82.767
Cacique Mara 63.544 64.784 66.019 67.266 68.515 69.768 71.011
Cecilio Acosta 59.844 60.887 61.922 62.963 64.003 65.039 66.063
Fuente: Dirección de Planificación, Estadística y Control de Gestión. Alcaldía de
Maracaibo
DERECHOS RESERVADOS
Fig. 4.2. P
11
Proyección de
19.000 habita
e población –
antes
Método de tenndencia – Parrroquia Luis Hurtado Higuer
ra
2.032
8
DERECHOS RESERVADOS
Fig. 4
98
4.3. Proyecció
8.000 habitan
n de població
ntes
ón – Método dee tendencia – Parroquia Cacique Mara
2.032
9
DERECHOS RESERVADOS
Fig. 4
90
.4. Proyección
0.000 habitan
n de población
ntes
n – Método dee tendencia – Parroquia Ceccilio Acosta
2.032
10
DERECHOS RESERVADOS
11
De acuerdo a lo observado en las gráficas de tendencia, la población futura
para las parroquias en estudio es la siguiente:
Tabla 4.6. Proyección de población para el año 2.032. Método de tendencia
Método del Gráfico de Tendencia
Parroquia Luis Hurtado
Higuera
Cacique
Mara
Cecilio
Acosta
Población Año 2.032
(habitantes) 119.000 98.000 90.000
4.4.2. Método de la rata de crecimiento constante
Cálculo de Kg:
Donde:
Kg: Constante de crecimiento variable
P2: Población en último censo disponible.
P1: Población en primer censo disponible.
t2: Año del último censo disponible.
t1: Año del primer censo disponible.
‐ Parroquia Luis Hurtado Higuera:
. .
. . 0,0207
DERECHOS RESERVADOS
12
‐ Cacique Mara
. .
. . 0,0185
‐ Cecilio Acosta
. .
. . 0,0165
Proyección de población para el año 2.032:
.
Donde:
P2032: Población para el año 2.032
P1: Última cantidad de población conocida
tx: Año en el que queremos determinar la población.
t1: Año de la última cantidad de población conocida.
Kg: Constante de crecimiento variable
‐ Parroquia Luis Hurtado Higuera:
. . . . ,
133.236,99 133.237
‐ Cacique Mara
. . . . ,
108.672,07 108.672
DERECHOS RESERVADOS
13
‐ Cecilio Acosta
. . . . ,
96.554,62 96.555
Tabla 4.7- Proyección de población para el año 2.032. Método de rata de
crecimiento constante
Método de la rata de crecimiento constante
Parroquia Luis Hurtado
Higuera
Cacique
Mara
Cecilio
Acosta
Población Año
2.032 (habitantes) 133.237 108.672 96.555
4.4.3. Método de la rata de crecimiento variable
Cálculo de Kg para cada intervalo de años conocido:
‐ Parroquia Luis Hurtado Higuera:
(2.004-2.003) . .
. . 0,0215
(2.005-2.004) .
0,0210
(2.006-2.005). .
0,0209
(2.007-2.006) . .
0,0206
(2.008-2.007) . .
0,020
DERECHOS RESERVADOS
14
(2.009-2.008) . .
0,0198
A continuación, se presenta una tabla resumen de las constantes Kg para los
intervalos estudiados en cada una de las tres parroquias.
Tabla 4.8.- coeficiente kg para elaborar la grafica kg Vs tiempo para el
método de rata de crecimiento de variable
AÑO 2.003,5 2.004,5 2.005,5 2.006,5 2.007,5 2.008,5
L.H.H.
Kg
0,0215 0,0210 0,0209 0,0206 0,0203 0,0198
C.M. 0,0193 0,0189 0,0187 0,0184 0,0181 0,0177
C.A. 0,0173 0,0169 0,0167 0,0164 0,0161 0,0156
DERECHOS RESERVADOS
15
Fig. 4.5. Proyección de población – Método de rata de crecimiento variable – Parroquia Luis Hurtado Higuera
Kg= 0.0196
DERECHOS RESERVADOS
16
Fig. 4.6. Proyección de población – Método de rata de crecimiento variable – Parroquia Cacique Mara
Kg= 0.0174
DERECHOS RESERVADOS
17
Fig. 4.7. Proyección de población – Método de rata de crecimiento variable – Parroquia Cecilio Acosta
Kg= 0.0154
DERECHOS RESERVADOS
18
De acuerdo a los gráficos, el valor de Kg para el año 2.032 en las tres parroquias es
el siguiente:
Tabla 4.9. Coeficientes Kg para el método de rata de crecimiento variable.
Cálculo de la población para el año 2.032:
‐ Parroquia Luis Hurtado Higuera:
. . . . ,
129.908,38 129.909
‐ Cacique Mara
. . . . ,
105.957,15 105.958
‐ Cecilio Acosta
. . . . ,
94.142,43 94.143
AÑO 2.032
Luis Hurtado Higuera
Kg
0,0196
Cacique Mara 0,0174
Cecilio Acosta 0,0154
DERECHOS RESERVADOS
19
Tabla 4.9. Proyección de población para el año 2.032. Método de rata de
crecimiento variable
Método de la rata de crecimiento variable
Parroquia Luis Hurtado
Higuera
Cacique
Mara
Cecilio
Acosta
Población Año 2.032
(habitantes) 129.909 105.958 94.143
De esta manera, obtenidas las proyecciones de población para el año 2.032 a
través de los tres métodos, seleccionamos la cantidad mayor, sumamos las
proyecciones en las tres parroquias y así obtenemos la población de diseño para el
relleno sanitario.
Tabla 4.10. Proyección de población para el año 2.032. Resumen de los tres
métodos
Población para el año 2.032
Parroquia Luis Hurtado
Higuera
Cacique
Mara
Cecilio
Acosta
Método del Gráfico de
Tendencia 119.000 98.000 90.000
Método de la rata de
crecimiento constante 133.237 108.672 96.555
Método de la rata de
crecimiento variable 129.909 105.958 94.143
Población de diseño AÑO 2.032 = 338.464 habitantes
DERECHOS RESERVADOS
20
Posterior a este análisis, se concluye que la parroquia que mayor número de
habitantes corresponde a Luis Hurtado Higuera.
De igual manera debemos conocer la población existente en cada uno de los
años de la vida útil del relleno, esto es, desde el 2.012 hasta el 2.032. Utilizamos el
método de la rata de crecimiento constante, que ya determinamos que es el más
significativo de los tres métodos.
Observamos la población por parroquias y total desde el 2.012 hasta el 2.032
en la Tabla 4.11. “Proyección de población entre los años 2.012 y 2.032 para las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta”.
DERECHOS RESERVADOS
21
Tabla 4.11. Proyección de población entre los años 2.012 y 2.032 para las
parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta.
Año
Proyección de Población (habitantes)
Luis Hurtado
Higuera
Cacique
Mara
Cecilio
Acosta Total
2.012 88.070 75.064 69.415 232.549
2.013 89.912 76.465 70.570 236.947
2.014 91.792 77.893 71.744 241.430
2.015 93.712 79.347 72.938 245.998
2.016 95.672 80.829 74.151 250.653
2.017 97.673 82.338 75.385 255.397
2.018 99.716 83.876 76.639 260.231
2.019 101.802 85.442 77.914 265.158
2.020 103.931 87.037 79.210 270.179
2.021 106.105 88.662 80.528 275.296
2.022 108.324 90.318 81.868 280.510
2.023 110.590 92.004 83.230 285.824
2.024 112.903 93.722 84.615 291.240
2.025 115.264 95.472 86.022 296.759
2.026 117.675 97.255 87.454 302.384
2.027 120.137 99.071 88.909 308.116
2.028 122.649 100.921 90.388 313.958
2.029 125.215 102.805 91.892 319.911
2.030 127.834 104.725 93.420 325.979
2.031 130.507 106.680 94.975 332.162
2.032 133.237 108.672 96.555 338.464
.
DERECHOS RESERVADOS
22
4.5. Producción de desechos sólidos per cápita:
Para determinar este valor, nos basamos en la cantidad de desechos sólidos
recolectados actualmente en los tres municipios. De esta forma, más que una tasa
de generación, estamos calculando una tasa de recolección, pero a fines prácticos,
este valor es incluso más cercano a la realidad porque nos interesa conocer la
cantidad de desechos que llegan al relleno. Del sistema de recolección actual
conocemos que:
‐ Operan una totalidad de 12 camiones compactadores de 6,5 Toneladas de
capacidad.
‐ Cada camión compactador trabaja 5 turnos diarios (3 diurnos y 2 nocturnos)
por 6 días a la semana.
‐ La compañía de recolección reporta que se presentan problemas por déficit
de carga con cierta frecuencia, por lo que se asume que los camiones se
llenan a su capacidad máxima, haciendo el factor de eficiencia de carga de
los camiones cercano a 1. Para efectos de esta investigación se tomara 0,95.
La ecuación para determinar la tasa de generación per cápita es:
Donde:
Tg: Tasa de generación pero cápita
Cc: Capacidad del camión = 6,5Toneladas
ef: Eficiencia de carga = 0,95
Nc: Número de camiones = 12
Td: Turnos diarios = 5
Población: Para el último año de recolección (2.010)
DERECHOS RESERVADOS
23
Población para el año 2.010:
‐ Parroquia Luis Hurtado Higuera:
. . . . ,
84.498,13 84.498
‐ Cacique Mara
. . . . ,
72.336,93 72.337
‐ Cecilio Acosta
. . . . ,
67.162,08 67.162
. .
Entonces:
.. .
. = 1.42 Kg/pp/día
4.6. Cálculo de la producción de desechos sólidos diarios
En casos donde los planes de reciclaje y/o recuperación de materiales para
su reutilización o canalización hacia otros usos son totalmente nulos, se estima que
DERECHOS RESERVADOS
24
el crecimiento anual de la producción de desechos sólidos es de un 4,5%.
Actualmente, Venezuela carece de cultura de reciclaje, por lo que asumimos este
como el valor de incremento anual.
Conociendo entonces, la tasa de generación per cápita en el año 2.010, la
población y la tasa de crecimiento anual, calculamos la producción de desechos
sólidos de la siguiente manera:
PDS 2.012= (Población 2.010*Tg 2.010) + (Población 2.010 * Tg 2.010 * Incremento anual
* Nº años)
PDS: Producción de desechos sólidos
PDS 2.012= (223.997 habs * 1.42kg/hab/día) + (223.997 habs * 1.42kg/hab/dia *
4.5% * 2años)
PDS 2.012= 346.702,56 kg/día
4.7. Aporte máximo de desechos:
El aporte máximo de desechos sólidos está establecido que sea 1.4 veces la
producción promedio.
‐ Aporte máximo diario 2.012 = 1.4* PDS2.012
= 1.4* 346.702,56 kg/día
= 485.383,58 kg/día
‐ Aporte máximo anual 2.012 = 365 días/año * 485.383,58 kg/día
= 177.165.008,16 kg/año
Resumimos los valores de PDS y aportes máximos diarios y anuales en la
siguiente tabla:
DERECHOS RESERVADOS
25
Tabla 4.12. Proyección del aporte máximo diario y anual de desechos sólidos
de las parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta entre
los años 2.012 y 2.032.
Año Población PDS AMD AMA
Total (hab) (kg/día) (kg/día) (Ton/año)
2.012 232.548,71 346.702,56 485.383,58 177.165,01
2.013 236.947,21 361.015,96 505.422,35 184.479,16
2.014 241.429,62 375.329,37 525.461,12 191.793,31
2.015 245.997,56 389.642,78 545.499,89 199.107,46
2.016 250.652,67 403.956,19 565.538,67 206.421,61
2.017 255.396,63 418.269,60 585.577,44 213.735,76
2.018 260.231,14 432.583,01 605.616,21 221.049,92
2.019 265.157,96 446.896,41 625.654,98 228.364,07
2.020 270.178,86 461.209,82 645.693,75 235.678,22
2.021 275.295,64 475.523,23 665.732,52 242.992,37
2.022 280.510,17 489.836,64 685.771,30 250.306,52
2.023 285.824,31 504.150,05 705.810,07 257.620,67
2.024 291.239,99 518.463,46 725.848,84 264.934,83
2.025 296.759,16 532.776,86 745.887,61 272.248,98
2.026 302.383,82 547.090,27 765.926,38 279.563,13
2.027 308.116,00 561.403,68 785.965,15 286.877,28
2.028 313.957,78 575.717,09 806.003,93 294.191,43
2.029 319.911,26 590.030,50 826.042,70 301.505,58
2.030 325.978,60 604.343,91 846.081,47 308.819,74
2.031 332.161,99 618.657,31 866.120,24 316.133,89
2.032 338.463,68 632.970,72 886.159,01 323.448,04
PDS: Producción Desechos Sólidos; AMD: Aporte máximo diario; AMA: Aporte
máximo anual
DERECHOS RESERVADOS
26
Conociendo la población y la producción de desechos sólidos tanto en el
2.012 como en el 2.032, podemos determinar el incremento en la producción diaria
per cápita en esos 20 años. Para el año 2.012 entonces, la producción per cápita de
desechos se estima de 1,49 kg/hab/día, mientras que para el 2.032, sería de unos
1,87 kg/hab/día, observando un incremento en 20 años de 25%, mientras que la
población en este período incremente en un 45%.
4.8. Diseño del Relleno Sanitario
La selección del tipo de relleno a emplear depende de las características
demográficas y de la cantidad de residuos generados, además de otros factores a
tomar en cuenta. Contamos con una población mayor a los 200.000 habitantes, con
una generación de desechos sólidos de alrededor de 350 T/día. En casos donde
este valor sobrepase las 50 T/día, es recomendable emplear un relleno sanitario
mecanizado.
El relleno sanitario mecanizado es operado en su totalidad por maquinaria
pesada (retroexcavadoras, compactadoras) que realizan los trabajos de colocación,
compactación y cubierta de los desechos; y las excavaciones y el transporte
necesario para suministrar nuevo material de cobertura. Los trabajos de
mantenimiento se pueden hacer manualmente o con apoyo de maquinaria,
dependiendo de la disponibilidad y necesidad de estas máquinas (por ejemplo,
excavación de cunetas manualmente o con retroexcavadora).
Las celdas de un relleno sanitario mecanizado deben tener las siguientes
características:
‐ La altura máxima de las celdas es de 3m, incluyendo la cobertura.
‐ Las capas de residuos sólidos compactados no deben exceder los 0.60 m de
altura.
‐ La capa del material de cobertura debe ser de 0.15 m de altura como mínimo,
y la capa sello final de la celda será como mínimo de 0.60 m
DERECHOS RESERVADOS
27
El material a emplear en la cobertura de los residuos debe reunir las siguientes
características:
‐ Incombustible.
‐ Resistente a la acción microbiológica, erosión y el arrastre del viento.
‐ Ausencia de sustancias o materiales peligrosas que liberen contaminantes al
ambiente.
‐ Facilidad de trabajar con maquinarias, incluso en humedades superiores a la
óptima.
‐ Granulometría bien graduada.
‐ Grado de cohesión suficiente para formar una capa de cobertura.
‐ Permeabilidad máxima de 10-5 cm/s luego de compactado de modo tal que
permita controlar la infiltración de aguas lluvias y el paso de gases a través de
la celda.
‐ Evite la emanación de olores y proliferación y atracción de vectores de
enfermedad.
Se operará el relleno sanitario bajo el método de zanja o trinchera. Este
método se utiliza en regiones planas y consiste en excavar periódicamente zanjas
de dos o tres metros de profundidad con una retroexcavadora o un tractor de orugas.
Hay experiencias de excavación de trincheras de hasta de 7 metros de profundidad.
Los residuos sólidos se depositan y acomodan dentro de la trinchera para luego
compactarlos y cubrirlos con la tierra excavada.
Se debe tener especial cuidado en periodos de lluvias dado que las aguas
pueden inundar las zanjas. De ahí que se deba construir canales perimétricos para
captarlas y desviarlas e incluso proveer a las zanjas de drenajes internos. En casos
extremos, se puede bombear el agua acumulada. Sus taludes o paredes deben
estar cortados de acuerdo con el ángulo de reposo del suelo excavado.
La excavación de zanjas exige condiciones favorables tanto en lo que
respecta a la profundidad del nivel freático como al tipo de suelo. Los terrenos con
nivel freático alto o muy próximo a la superficie no son apropiados por el riesgo de
DERECHOS RESERVADOS
28
contaminar el acuífero. Los terrenos rocosos tampoco lo son debido a las
dificultades de excavación.
4.8.1. Volumen del Relleno Sanitario
Para determinar el volumen requerido para disponer los desechos sólidos,
utilizamos las siguientes fórmulas:
; í
Donde:
: Volumen de desechos sólidos diarios a disponer en el relleno (m3/día)
: Volumen de desechos sólidos anuales a disponer en el relleno (m3/año)
AMD: Aporte máximo diario de residuos sólidos (kg/día)
: Densidad de los residuos sólidos recién compactados. Según Tchobanoglus,
la densidad de desechos normalmente compactados en el relleno sanitario está
entre 300 y 500 Kg/m3. Tomaremos un valor intermedio de 400 Kg/m3.
Tomando en cuenta el material de cobertura, que es aproximadamente un
20% (MC=1.20) del volumen de residuos sólidos a disponer, determinamos el
volumen por año requerido en el relleno de la siguiente manera:
Donde:
= Volumen anual requerido para el relleno sanitario (m3/año)
MC= Material de cobertura 20% (1.20)
El volumen total requerido para el relleno sanitario en sus 20 años de
operación será la suma de los volúmenes requeridos por año.
En la Tabla 4.13. Volúmenes y áreas requeridas para el relleno sanitario,
encontramos el resumen de los cálculos de volúmenes por año a disponer de
desechos sólidos.
DERECHOS RESERVADOS
29
4.8.2. Área requerida para el relleno sanitario
Una vez conocido el volumen necesario, y sabiendo que la altura de las
celdas será de 3 metros, determinamos el área necesaria requerida por año a través
de la siguiente fórmula:
Donde:
ARS: Área requerida para el relleno sanitario (m2)
VAR: Volumen anual requerido (m3/año)
LC: Profundidad promedio de la celda (3 metros)
De igual forma, consideramos un 20% extra de terreno necesario para
construir las obras complementarias (comedor, instalaciones médicas, baños,
instalaciones de vigilancia, balanzas para pesar los camiones entrantes,
estacionamientos para la maquinaria pesada, plantas de tratamiento de lixiviados y
biogás y cualquier otra instalación necesaria), por lo que el área total será:
.
DERECHOS RESERVADOS
30
Tabla 4.13.- Volúmenes de desechos sólidos a disponer y áreas requeridas
para el relleno sanitario.
Año VD diario VD anual Va RS ARS ARS
(m3/día) (m3/año) (m3/año) (m2) (Hectáreas)
2.012 1 213,46 442 912,52 531 495,02 177 165,01 17,72
2.013 1 263,56 461 197,90 553 437,47 184 479,16 18,45
2.014 1 313,65 479 483,27 575 379,93 191 793,31 19,18
2.015 1 363,75 497 768,65 597 322,38 199 107,46 19,91
2.016 1 413,85 516 054,03 619 264,84 206 421,61 20,64
2.017 1 463,94 534 339,41 641 207,29 213 735,76 21,37
2.018 1 514,04 552 624,79 663 149,75 221 049,92 22,10
2.019 1 564,14 570 910,17 685 092,20 228 364,07 22,84
2.020 1 614,23 589 195,55 707 034,66 235 678,22 23,57
2.021 1 664,33 607 480,93 728 977,11 242 992,37 24,30
2.022 1 714,43 625 766,31 750 919,57 250 306,52 25,03
2.023 1 764,53 644 051,69 772 862,02 257 620,67 25,76
2.024 1 814,62 662 337,07 794 804,48 264 934,83 26,49
2.025 1 864,72 680 622,44 816 746,93 272 248,98 27,22
2.026 1 914,82 698 907,82 838 689,39 279 563,13 27,96
2.027 1 964,91 717 193,20 860 631,84 286 877,28 28,69
2.028 2 015,01 735 478,58 882 574,30 294 191,43 29,42
2.029 2 065,11 753 763,96 904 516,75 301 505,58 30,15
2.030 2 115,20 772 049,34 926 459,21 308 819,74 30,88
2.031 2 165,30 790 334,72 948 401,66 316 133,89 31,61
2.032 2 215,40 808 620,10 970 344,12 323 448,04 32,34
ARS TOTAL= 1.20 * 32.34 Hect = 38.80 Hect ≈ 40 Hectáreas
DERECHOS RESERVADOS
31
4.8.3. Dimensionamiento de la zanja y las celdas para la disposición
diaria de los desechos sólidos
Volumen de zanja
La vida útil de la zanja (t) debe ser de 30 a 90 días. A efectos de calendario,
consideramos más fácil de monitorear las zanjas definiendo una vida útil de estas de
30 días (1 mes), y así generar 12 zanjas por año.
Conociendo entonces cuantos desechos llegan al relleno al día (AMD) y la
vida útil de las zanjas, definimos el volumen de estas como:
Donde:
V zanja: Volumen de la zanja (m3/mes)
t: Vida útil de la zanja (30 días)
AMD: Aporte máximo diario de desechos sólidos (kg/día)
MC: Material de cobertura definido anteriormente como el 20% del volumen de
desechos sólidos compactados.
: Densidad de residuos sólidos recién compactados (400kg/m3)
La profundidad de la zanja ya la establecimos en 3 metros. Es conveniente,
para evitar el acarreo a larga distancia de los desechos y el material de cobertura,
definir el ancho de la zanja entre 3 y 6 metros, asumido este tomando en cuenta el
ancho de los equipos a utilizar en el relleno (camiones de descarga,
retroexcavadores), lo cual implicaría mejores rendimientos de trabajo, de tal manera
que puede ser planeada la operación dejando un lado para acumular la tierra y el
otro para la descarga de los desechos sólidos. Dependiendo del grado de
compactación y del clima, puede usarse la superficie de una zanja terminada para la
descarga de los desechos. Ya que contamos con altas cantidades de desechos a
disponer por día, definimos este valor como 6 metros.
DERECHOS RESERVADOS
32
Entonces, conociendo su volumen y las dos dimensiones definidas (ancho y
profundidad), podemos encontrar el largo ó longitud de la zanja (L) a través de la
siguiente fórmula:
Donde:
L zanja: Largo ó longitud de la zanja (metros)
V zanja: Volumen de la zanja (m3)
: Ancho de la zanja (6 metros)
: Profundidad de la zanja (3m)
DERECHOS RESERVADOS
33
En la siguiente tabla, encontramos los volúmenes de las zanjas por año con
sus respectivas dimensiones
Tabla 4.14. Dimensiones de las zanjas
Año AMD
(kg/día)
Volumen de
zanja
(m3)
Longitud de
zanja
(m)
Ancho de
zanja
(m)
Profundidad
de zanja
(m)
2.012 485.383,58 43 684,52 2 426,92 6 3
2.013 505.422,35 45 488,01 2 527,11 6 3
2.014 525.461,12 47 291,50 2 627,31 6 3
2.015 545.499,89 49 094,99 2 727,50 6 3
2.016 565.538,67 50 898,48 2 827,69 6 3
2.017 585.577,44 52 701,97 2 927,89 6 3
2.018 605.616,21 54 505,46 3 028,08 6 3
2.019 625.654,98 56 308,95 3 128,27 6 3
2.020 645.693,75 58 112,44 3 228,47 6 3
2.021 665.732,52 59 915,93 3 328,66 6 3
2.022 685.771,30 61 719,42 3 428,86 6 3
2.023 705.810,07 63 522,91 3 529,05 6 3
2.024 725.848,84 65 326,40 3 629,24 6 3
2.025 745.887,61 67 129,88 3 729,44 6 3
2.026 765.926,38 68 933,37 3 829,63 6 3
2.027 785.965,15 70 736,86 3 929,83 6 3
2.028 806.003,93 72 540,35 4 030,02 6 3
2.029 826.042,70 74 343,84 4 130,21 6 3
2.030 846.081,47 76 147,33 4 230,41 6 3
2.031 866.120,24 77 950,82 4 330,60 6 3
2.032 886.159,01 79 754,31 4 430,80 6 3
4.8.4. Volumen de la celda
La metodología de recolección existente actualmente funciona de la siguiente
manera:
‐ 7 días de generación de desechos y 6 días de recolección. Los desechos
generados en ese 7mo día, son recolectados en el turno próximo inmediato.
De esta manera:
DERECHOS RESERVADOS
34
á
Donde:
: Cantidad media diaria de desechos sólidos que llegan al relleno en días
hábiles (kg/día)
AMD: Aporte máximo diario (kg/día)
d hábiles: Días hábiles ó laborales en una semana (6 días).
Conociendo este valor, determinamos el volumen de la celda diaria que está
dado por:
Donde:
: Volumen de la celda diaria (m3/día)
: Cantidad media diaria de desechos sólidos que llegan al relleno en días
hábiles (kg/día)
MC: Material de cobertura definido anteriormente como el 20% del volumen de
desechos sólidos compactados.
: Densidad de residuos sólidos recién compactados (400kg/m3)
El área de la celda diaria viene dada por:
La altura de la celda ( recomendada en rellenos mecanizados no debe
ser mayor a 3 metros.
El largo o avance de la celda diaria viene dado por:
DERECHOS RESERVADOS
35
Donde:
: Definido anteriormente en el ancho de zanja, como 6 metros, que depende de
los equipos utilizados.
Tabla 4.15. Dimensiones de las celdas diarias
Año AMD
(kg/día)
DS rs
(kg/día)
Volumen de
la celda
(m3)
Área de
la celda
(m2)
Longitud
de la celda
(m)
2.012 485.383,58 566.280,84 1.698,84 566,28 94,38
2.013 505.422,35 589.659,41 1.768,98 589,66 98,28
2.014 525.461,12 613.037,98 1.839,11 613,04 102,17
2.015 545.499,89 636.416,54 1.909,25 636,42 106,07
2.016 565.538,67 659.795,11 1.979,39 659,80 109,97
2.017 585.577,44 683.173,68 2.049,52 683,17 113,86
2.018 605.616,21 706.552,24 2.119,66 706,55 117,76
2.019 625.654,98 729.930,81 2.189,79 729,93 121,66
2.020 645.693,75 753.309,38 2.259,93 753,31 125,55
2.021 665.732,52 776.687,94 2.330,06 776,69 129,45
2.022 685.771,30 800.066,51 2.400,20 800,07 133,34
2.023 705.810,07 823.445,08 2.470,34 823,45 137,24
2.024 725.848,84 846.823,65 2.540,47 846,82 141,14
2.025 745.887,61 870.202,21 2.610,61 870,20 145,03
2.026 765.926,38 893.580,78 2.680,74 893,58 148,93
2.027 785.965,15 916.959,35 2.750,88 916,96 152,83
2.028 806.003,93 940.337,91 2.821,01 940,34 156,72
2.029 826.042,70 963.716,48 2.891,15 963,72 160,62
2.030 846.081,47 987.095,05 2.961,29 987,10 164,52
2.031 866.120,24 1.010.473,61 3.031,42 1.010,47 168,41
2.032 886.159,01 1.033.852,18 3.101,56 1.033,85 172,31
DERECHOS RESERVADOS
36
4.9. Ubicación del relleno sanitario
Las “Normas sanitarias para proyecto y operación de un relleno sanitario de
residuos sólidos de índole atoxico”, en su “Capítulo II - Selección del Sitio”, expone
lo siguiente:
ARTÍCULO 3: No se ubicará un relleno sanitario en aquellos sitios que carezcan de los servicios públicos indispensables para una buena ejecución del mismo.
ARTICULO 4: No se permitirá le ubicación de un relleno sanitario en las áreas de
expansión de los núcleos poblacionales; en consecuencia previamente a la selección del sitio, deberán determinarse: a) La dirección y magnitud del crecimiento de la población. b) El desarrollo de los nuevos cambios consiguientes en características y densidad
de los residuos. c) El desarrollo futuro del área. d) El desarrollo comercial e industrial.
ARTICULO 5: El sitio deberá tener rutas donde no se permitan limites altos de velocidad y con entradas y salidas en ambas direcciones.
ARTICULO 6: Los terrenos para la construcción de un relleno sanitario deberán
ser fáciles de trabajar, con promedios de 50% a 60 % de arena y el resto constituido por cantidades iguales de arcilla y sedimentos fluviales. Deberá evitarse en lo posible los terrenos pedregosos o arcillosos que puedan dificultar los trabajos de excavación y movimiento de los vehículos.
ARTICULO 7: Para evitar la posible contaminación de las aguas superficiales y subterráneas se establece que: a) No se deberán efectuar rellenos sanitarios en tierras con estratos rocosos
superficiales. b) No se permitirá situar los rellenos sanitarios en minas u otras áreas en donde
puedan ocurrir infiltraciones que lleguen a la capa acuífera o a los pozos. c) El coeficiente de permeabilidad máximo permisible en los sitios de disposición
final de los residuos sólidos es del orden de 10-7
cm/seg., en el caso de que se practique el método de trinchera las paredes laterales admitirán un máximo de
permeabilidad da 10-6
cm/seg.
ARTICULO 8: La extensión de terrenos requeridos para la ejecución de un relleno sanitario deberá determinarse en base a las cantidades de residuos de que se va a disponer al momento y prever las cantidades futuras de residuos.
ARTICULO 9: La selección del sitio deberá efectuarse acorde con la jurisdicción del área para disposición de residuos sólidos y leyes vigentes.
DERECHOS RESERVADOS
37
De esta forma, el sitio propuesto para la ubicación del relleno sanitario para
disponer los desechos sanitarios de las parroquias Luis Hurtado Higuera, Cecilio
Acosta y Cacique Mara de la ciudad de Maracaibo, presenta las siguientes
características:
Ubicación geográfica:
Ubicado en la zona oeste del Municipio Maracaibo, a 50 metros sobre el nivel
del mar, bajo las siguientes coordenadas:
‐ Latitud: 10° 40΄ 38,43" NORTE
‐ Longitud: 71° 46΄ 19,50" OESTE
Superficie: 40 Hectáreas.
Puntos de referencia:
‐ Universidad Bolivariana de Venezuela (UBV): 2.50 Km en dirección NOR-
ESTE
‐ Maracaibo Country Club: 2.75 Km en dirección OESTE.
Desarrollos poblacionales:
No presenta desarrollos poblacionales en un radio de 2.5 Km a la redonda.
Topografía:
Terreno plano con una inclinación máxima de 5%.
Datos climatológicos:
‐ Clima cálido-húmedo tropical.
DERECHOS RESERVADOS
38
‐ Precipitación media anual: 500 mm teniendo 6 meses de lluvia, y 6 meses de
sequía.
‐ Temperatura máxima anual: 35 °C
‐ Temperatura mínima anual: 25 °C
‐ Vientos en dirección NOR-ESTE
‐ Humedad relativa del 50%
Vegetación:
Ausencia casi por completo de vegetación alta. Presencia de pasto y
vegetación de bajo nivel.
Hidrografía:
No presenta cauces de agua naturales en las cercanías. Se encuentra a 18
Km aproximadamente del Lago de Maracaibo.
Suelo:
Suelo árido, de fácil excavación, pH neutro y bajo contenido de materia
orgánica.
Distancias de acarreo desde la zona de recolección y rutas de
acceso:
Desde el punto más alejado de la zona de recolección, los camiones deben
recorrer aproximadamente 30 Km para llegar al sitio propuesto de disposición final
Se ingresa desde el Distribuido La Chinita, vía Palito Blanco donde se
encuentran carreteras asfaltadas, hasta el sector La Victoria, donde
aproximadamente, faltando 4.5 Km para llegar al sitio de disposición final propuesto,
DERECHOS RESERVADOS
39
se encuentran vías de arena que deben ser acondicionadas para resistir el paso de
los camiones recolectores.
DERECHOS RESERVADOS
40
Fig. 4.8. Ubicación del relleno sanitario. Fuente: Google Earth
DERECHOS RESERVADOS
41
Figura 4.9. Perfil Longitudinal del suelo en el sitio propuesto. Fuente: Google Earth
DERECHOS RESERVADOS
42
4.10. Preparación del área para la instalación del relleno sanitario
4.10.1 Limpieza y desmonte
En caso de encontrar árboles y arbustos en el terreno a emplear para el relleno
sanitario, es recomendable su tala y deforestación total para así evitar que estos
interrumpan el tránsito de las maquinarias pesadas (camiones de recolección,
retroexcavadoras, etc.). Esta limpieza se hará por etapas y de acuerdo al avance de la
obra.
4.7.2. Perímetro del relleno
Este debe ser cercado y arborizado. Lo primero, para evitar la entrada al relleno
de personas no autorizadas que puedan afectar las operaciones normales dentro del
relleno y adquirir enfermedades propias del sitio al no tener el cuidado apropiado. La
siembra de árboles se hace para disminuir el impacto visual del relleno, actuando estos
como una barrera visual amena.
4.7.3. Construcción del drenaje perimétrico
Las aguas de lluvia que caen sobre las áreas vecinas al relleno sanitario suelen
escurrirse hasta él, lo que dificulta la operación del relleno. Interceptar y desviar el
escurrimiento de aguas de lluvia por medio de un canal perimetral fuera del relleno
sanitario es, pues, un elemento fundamental de su infraestructura, que contribuirá a
reducir el volumen del líquido percolado y mejorar las condiciones de operación. Es
necesario construir un canal en tierra o suelo-cemento de forma trapezoidal y
dimensionarlo teniendo en cuenta las condiciones de precipitación local, el área
tributaria, las características del suelo, la vegetación y la pendiente del terreno. La
pendiente será de entre 0.5 y 1%
DERECHOS RESERVADOS
43
Fig. 4.10.- Canal perimetral de captación de aguas de lluvia
4.7.4. Preparación del suelo soporte
Para la nivelación del suelo soporte y los cortes de los taludes, es aconsejable
que el movimiento de tierra se haga por etapas en conjunto con el avance del proyecto,
de este modo la lluvia no erosionará el terreno ni se perderá tierra que podría ser
utilizada como cobertura. Por otro lado, se debe almacenar y conservar la cubierta
vegetal de las áreas iniciales de terreno, para que, a medida que se vayan terminando
algunas áreas del relleno, ésta sirva de cubierta final para la siembra de pasto o grama.
El suelo soporte debe ser de material areno-arcilloso, compactado a 95% de prueba
PROCTOR.
DERECHOS RESERVADOS
44
4.7.5. Impermeabilización de la base
Antes de colocar la primera capa de residuos sólidos, se debe colocar en el
fondo una geomembrana de PVC o de polietileno de alta densidad (HDPE). En el caso
que use PVC, el espesor mínimo de la capa debe ser de 30μpulg, y en el caso HDPE,
el grosor mínimo será de 60 μpulg. Esto se hace para evitar la contaminación de aguas
superficiales con los lixiviados provenientes de la descomposición propia de los
desechos y por el escurrimiento de las aguas de lluvia. Se recomienda la supervisión
minuciosa de los trabajos de colocación de la geomembrana, la cual debe instalarse
siguiendo estrictas normas y vigilando la calidad de las uniones entre los segmentos se
debe asegurar un sello impermeable perfecto.
4.7.6. Construcción de drenajes internos
A pesar de contar con canales periféricos que interceptan y desvían las aguas de
escurrimiento, la lluvia que cae directamente sobre su superficie aumenta el volumen
del lixiviado.
Es de vital importancia construir un sistema de drenaje que servirá de base al
relleno sanitario antes de depositar la basura. Este sistema deberá retener el lixiviado
en el interior del relleno para su almacenamiento y extracción.
Se recomienda la construcción de un sistema de colección de lixiviados, que
consiste en una tubería perforada de polietileno de alta densidad de 8 pulgadas de
diámetro colocada sobre material granular en la línea de menor pendiente (del orden del
1%) en el centro y a lo largo de cada mega celda. El lecho debe tener mínimo 30 cm y
una conductividad hidráulica de 1x10-5 cm/s.
DERECHOS RESERVADOS
45
Estas tuberías deben alimentar otra tubería que llega hasta la superficie del
relleno, para así, a través de un sistema de bombas, llevar el lixiviado hasta lagunas de
estabilización para su tratamiento.
Fig. 4.11. Detalle del sistema de drenaje.
DERECHOS RESERVADOS
46
Figura 4.12. Sistema de bombeo de lixiviados
4.7.7. Sistema para el manejo de gases
El drenaje de gases está constituido por un sistema de ventilación de piedra que
funciona a manera de chimeneas o tubos de ventilación que atraviesan en sentido
vertical todo el relleno.
Estas se construyen conectándolas a los drenajes de lixiviado que se encuentran
en el fondo y se las proyecta hasta la superficie, a fin de lograr una mejor eficiencia en
el drenaje de líquidos y gases.
Estas chimeneas se construyen verticalmente a medida que avanza el relleno,
procurando que su entorno esté bien compactado. Se recomienda que cada una tenga
Tubería de PVC de Ø 8"
Politubo de Ø 2"
Bomba de succión
DERECHOS RESERVADOS
47
un diámetro de 0,30 a 0,50 metros y que sean instaladas cada 20 a 50 metros. Para el
relleno sanitario, se instala a cada 50 metros con un diámetro de 0,30 metros.
Prevista la conclusión de la última celda, se coloca una tubería metálica de Ø 2” y
altura total de 3.00 metros, sobresaliendo del terreno aproximadamente 2.20 metros.
Esta tubería debe estar perforada en la zona de contacto con la tubería de piedra para
mejorar la absorción del gas metano, mientas que desde que deja de estar en contacto
con la piedra, no será perforado con el objeto de mantener el metano hasta la salida de
la chimenea para su quemado. Se recomiendo la instalación de un cono metálico y la
preparación de un mechón para encender el gas a la salida.
Este proceso podemos observarlo de mejor manera en las siguientes figuras:
:
Fig. 4.13. Construcción de chimeneas
DERECHOS RESERVADOS
48
Fig. 4.14. Distribución de chimeneas
Fig. 4.15. Detalle de chimeneas
Chimenea de piedra de Ø 0.30 m
Malla metálica
Campana metálica (mitad de barril de
200Lts)
Barras de acero Ø12mm como soporte
Tubería metálica Ø2” (altura total 3.00mts)
Barras de acero Ø12mm como soporte
Cono de chapa metálica
Perforaciones en la tubería
DERECHOS RESERVADOS
49
4.11. Obras adicionales
‐ Instalación de báscula: Se requiere una buena cimentación para la instalación
de la báscula, además de colocarse la instrumentación necesaria para el pesaje
de los vehículos para el monitoreo de la cantidad en peso de los desechos que
entran al relleno.
‐ Edificaciones: Caseta de vigilancia, oficinas administrativas, taller de
mantenimiento de equipos, almacén, instalaciones sanitarias para obreros,
cuartos de máquinas, comedor, enfermería, laboratorio, y cualquier otra
infraestructura para asegurar el manejo administrativo del relleno.
‐ Valla informativa: Se debe colocar en la entrada del relleno, una valla de gran
tamaño identificando el sitio como un sitio de disposición final de los desechos
sólidos.
4.12. Diseño de las lagunas de estabilización para los lixiviados recolectados en
el relleno
El volumen de lixiviado o líquido percolado en un relleno sanitario depende de los
siguientes factores:
-Precipitación pluvial en el área del relleno.
-Escorrentía superficial y/o infiltración subterránea.
-Evapotranspiración.
-Humedad natural de los residuos sólidos.
-Grado de compactación.
-Capacidad de campo (capacidad del suelo y de los residuos sólidos para retener
humedad).
El volumen de lixiviado está fundamentalmente en función de la precipitación pluvial. No
solo la escorrentía puede generarlo, también las lluvias que caen en el área del relleno
DERECHOS RESERVADOS
50
hacen que su cantidad aumente, ya sea por la precipitación directa sobre los residuos
depositados o por el aumento de infiltración a través de las grietas en el terreno.
Dado que resulta difícil obtener información local sobre los datos climatológicos, se
suelen utilizar coeficientes que correlacionan los factores antes mencionados con el fin
de precisar el volumen de lixiviado producido.
El método suizo, por ejemplo, permite estimar de manera rápida y sencilla el caudal de
lixiviado o líquido percolado mediante la ecuación:
Donde:
Q: Caudal medio de lixiviado o líquido percolado (L/seg)
P: Precipitación media anual (mm/año)
A: Área superficial del relleno (m2) = 323.448,04 m2
: Número de segundos en un año (31.536.000 seg/año)
K: Coeficiente que depende del grado de compactación de la basura, cuyos valores
recomendados son los siguientes:
Para rellenos débilmente compactados con peso específico de 400 a 700 kg/m3, se
estima una producción de lixiviado entre 25 y 50% (k = 0,25 a 0,50) de precipitación
media anual correspondiente al área del relleno.
Para rellenos fuertemente compactados con peso específico > 700 kg/m3, se estima
una generación de lixiviado entre 15 y 25% (k = 0,15 a 0,25) de la precipitación media
anual correspondiente al área del relleno.
Hemos trabajado con una densidad de desechos compactados de 400 kg/m3 por lo que
tomamos el valor de K=0.50
DERECHOS RESERVADOS
51
Del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología de Venezuela, en informes de
precipitaciones medias registradas por las estaciones meteorológicas del Puente sobre
el Lago y Aeropuerto, observamos lo siguiente:
Tabla 4.16. Precipitación media anual (Fuente: INMHV)
Estación Precipitación media anual (mm/año)
Puente sobre El Lago (1970-2005) 451,9
Aeropuerto (1966-1990) 557,6
Tomamos los datos de la estación Aeropuerto (precipitación media anual de
557.6 mm/año), ya que:
1.- De las dos, la estación Aeropuerto se encuentra más cercana a la ubicación del
relleno.
2.- Presenta una acción para el diseño más desfavorable.
De esta forma, estimamos el gasto de diseño de la siguiente manera:
131.536.000 / ñ
557 323.448,04 2 0.5
.
En Venezuela no existe una norma específica para el tratamiento de lixiviados. Para el
control de estos residuos se emplean los decretos y resoluciones que hacen referencia al vertido
de residuos líquidos, contentivos en el artículo 10 de las “Normas para la clasificación y el control
de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos”, gaceta oficial nº 5.021
extraordinario del 18 de diciembre de 1995.
DERECHOS RESERVADOS
52
Se presentan a continuación, un extracto del decreto que menciona los
parámetros físico-químicos y biológicos normados en el Artículo 10 en donde se
muestran las características del efluente que debe ser descargado posterior al
tratamiento de los lixiviados.
Artículo 10: A los fines de este Decreto se establecen los siguientes rangos y límites
máximos de calidad de vertidos líquidos que sean o vayan a ser descargados, en forma
directa o indirecta, a ríos, estuarios, lagos y embalses:
Tabla 4.17. Limites por norma en parámetros físico-químicos de vertidos líquidos
a descargar directa o indirectamente en cuerpos de agua.
Parámetros Físico-químicos Límites máximos o rangos
Aceites minerales e hidrocarburos 20 mg/l
Aceites y grasas vegetales y animales 20 mg/l
Alkil mercurio No detectable (*)
Aldehídos 2,0 mg/l
Aluminio total 5,0 mg/l
Arsénico total 0,5 mg/l
Bario total 5,0 mg/l
Boro 5,0 mg/l
Cadmio total 0,2 mg/l
Cianuro total 0,2 mg/l
Cloruros 1000 mg/l
Cobre total 1,0 mg/l
Cobalto total 0,5 mg/l
Color real 500 unidades de Pt-Co
Cromo total 2,0 mg/l
(DBO5,20) 60 mg/l
Demanda Química de Oxígeno (DQO) 350 mg/l
DERECHOS RESERVADOS
53
Parámetros Físico-químicos Límites máximos o rangos
Detergentes 2,0 mg/l
Dispersantes 2,0 mg/l
Espuma Ausente
Estaño 5,0 mg/l
Fenoles 0,5 mg/l
Fluoruros 5,0 mg/l
Fósforo total (expresado como fósforo) 10,0 mg/l
Hierro total 10 mg/l
Manganeso total 2,0 mg/l
Mercurio total 0,01 mg/l
Nitrógeno total (expresado como nitrógeno) 40 mg/l
Nitritos + nitratos (expresado como
nitrógeno)
10 mg/l
PH 6 – 9
Plata total 0,1 mg/l
Plomo total 0,5 mg/l
Selenio 0,05 mg/l
Sólidos flotantes Ausentes
Sólidos suspendidos 80 mg/l
Sólidos sedimentables 1,0 ml/l
Sulfatos 1.000 mg/l
Sulfitos 2,0 mg/l
Sulfuros 0,5 mg/l
Zinc 5,0 mg/l
Biocidas
Organoclorados 0,05 mg/l
Organofosforados y Carbamatos 0,25 mg/l
Radiactividad
DERECHOS RESERVADOS
54
Parámetros Físico-químicos Límites máximos o rangos
Actividad α 0,1 Bq/l.
Actividad β 1,0 Bq/l.
* Según los métodos aprobados por el Ministerio del Ambiente y de los Recursos
Naturales Renovables.
Parámetros Biológicos:
Número más probable de organismos coliformes totales no mayores de 1.000 por
cada 100 ml, en el 90 por ciento de una serie de muestras consecutivas y en ningún
caso será superior a 5.000 por cada 100 ml.
Parágrafo Primero: En ríos la variación de la temperatura media de una sección fluvial
en la zona de mezcla, comparada con otras aguas arriba de la descarga del vertido
líquido, no superará los 3ºC. En lagos y embalses la diferencia e temperatura del vertido
con respecto al cuerpo de agua receptor no superará los 3ºC.
En cuanto a los tratamientos de los líquidos lixiviados, para esta investigación se
proponen sistemas de tratamiento biológico naturales, como tratamiento único dado que
no se diseñan otras unidades específicamente lagunas anaeróbicas, por sus bajos
costos de mantenimiento y simplicidad de operación.
Los valores de parámetros necesarios para el cálculo del sistema de lagunas se
presentan en la tabla 4.19 y las ecuaciones de diseño se muestran a continuación:
DERECHOS RESERVADOS
55
Tabla 4.18. Valores tomados para los parámetros utilizados en el diseño del
sistema de lagunas.
Parámetro Nomenclatura Valor Tomado para el diseño
Caudal (m3/día) Q 247,104
Concentración en el afluente
(mg/L) Ci 10 000
Concentración deseada en el
efluente (mg/L) Ce 60
Coeficiente de decaimiento (d-1) Kd 0,02
Tasa máxima de crecimiento
especifico (d-1) µm 0,09
Constante de Velocidad media
(mg/L) Ks 900
Profundidad (m) h 5
Para el diseño se utilizan las ecuaciones propuestas por Peña (2007), en su
trabajo “Comparación del tratamiento de Lixiviados por medio de Humedales artificiales
con otros sistemas convencionales de tratamientos”.
1
KdSeKs
SemTRS
Q
VTRH
Qw
VTRS
KdKsKdmSe
KeKsQV
)(
Donde:
DERECHOS RESERVADOS
56
TRS: Tiempo de retención de sólidos, (d)
µm: Tasa de crecimiento máxima específica, (d-1)
Se: Concentración en el efluente, (mg/l)
Ks: Constante de velocidad media, (mg/l)
kd: Coeficiente de decaimiento, (d-1)
Qw: Caudal resultante de la división del caudal principal por un separador de biomasa.
Qw = Q
Para el tratamiento de los lixiviados, una vez conocido el caudal, se trabajara con una
DBO5,20 de 10 000 mg/L, DBO promedio típica en líquidos lixiviados jóvenes y para un
relleno nuevo, según la siguiente tabla de Salazar (2009) en “Tratamiento de lixiviados;
Casos prácticos en diferentes temperaturas”:
Tabla 4.19. Características típicas de los lixiviados
Parámetro
(mg/L) Relleno Sanitario nuevo (< 2 años)
R.S. Maduro
(> 10años)
Rango Típico
DBO5 2000-3000 10000 100-200
DQO 3000-60000 18000 100-500
SST 200-2000 500 100-400
Norg 10-800 200 80-120
P 5-100 30 5-10
Ph 4-7,5 6 6,6-7,5
A pesar que para el tratamiento de los lixiviados se utilizan, en general, varias
unidades de tratamiento, debido a su complejidad y por ser uno de los líquidos
residuales más contaminantes y más contaminados que se puede manejar a nivel
ambiental, en este trabajo solo se presenta el diseño de Lagunas Anaeróbicas como
único tratamiento, con la finalidad de disminuir los valores de materia orgánica que
DERECHOS RESERVADOS
57
contiene el lixiviado y cumplir con los valores exigidos por norma, sin embargo, es
importante resaltar que por las altas cargas orgánicas que presentan estos líquidos, los
sistemas de lagunas se utilizan como pre-tratamiento para posteriormente ser pasados
a un tratamiento como el de lodos activados, tratamiento cuyo tiempo de retención es
en horas permitiendo así una degradación mas violenta de la materia orgánica. En este
orden de ideas, uno de los mejores tratamientos que pueden ser aplicados para estos
líquidos residuales es el de osmosis inversa pero debido a sus altos costos de
instalación y mantenimiento se proponen otros tipos de tratamiento.
Se plantea un sistema de lagunas de estabilización de una serie con tres lagunas
anaeróbicas, en la que se espera alcanzar una remoción de DBO del 90% y de esta
manera obtener los valores exigidos en la norma referentes a 60 mg/L.
Fig. 4.16. Sistema de lagunas anaeróbicas
El diseño de estas lagunas se presenta a continuación:
ddLmgLmg
LmgdTRS 57,6902,0
/60/900
/6009,01
11
3111
3
84,189.1702,0/900)02,009,0(/60
)/60/900(/10,247m
dLxmgddLmg
LmgLmgdiamV
ddiam
mTRH 57,69
/10,247
84,189.173
3
DBO5-20=10 000 mg/L
LAN 1 LAN2 DBO5-20=
1 000 mg/L Q=247,10 m3/día DBO5-20=
100 mg/L LAN2 DBO5-20= 10 mg/L
DERECHOS RESERVADOS
58
De la fórmula del Volumen de una pirámide truncada, calculamos el volumen de
la laguna.
3
hdcLadcLaV
Para la pendiente de los taludes tomamos el valor de 1:2, para efectos de bajar
equipos de limpieza a la laguna.
Fig. 4.17. Taludes
Se asume una profundidad de 5,30m (5m + 0,30m para la acumulación de lodos
según EPA 1983).
mbordelibreHtotal 80,5)(5,030,5
1
2
x
h
, 1
230.5
x X = 10,6 m
aLA
aL
haLV
2
mAm
mA
of
VA 37,243.3
3,5
84,189.17
.Pr
3
A= aL ; aL 2
A=22a 68,621.168,621.1237,243.3 22 aaa
a
X X d
h 1
2 DERECHOS RESERVADOS
59
L= 68,5 m 45 m 11,6 m 11,6 m
B=
0.5
m
ma 27,40
Se itera hasta obtener un volumen igual o mayor a 17.189,84 m3
33 84,189.1789,312.17
5,685,6845455,685,6845453
30,5
mmV
V
2
2
25,46925,685,68
20254545
mAtotal
mAmojada
Siendo que LAN1=LAN2=LAN3
Fig. 4.18. Dimensiones de la Laguna Anaeróbica. Vista en Planta.
B’
68,5m
45 m
68,5
m
A A’
B
DERECHOS RESERVADOS
60
ha=
5,3
0 m
hT =
5,8
0 m
Fig. 4.19. Dimensiones de la Laguna Anaeróbica. Corte AA’=Corte BB
4.13. Maquinaria necesaria para la operación del relleno sanitario
‐ Maquina compactadora
‐ Topadoras
‐ Pala mecánica
‐ Camiones volqueta
‐ Moto-niveladora
‐ Retro-excavadora
‐ Compactador manual de rodillo
‐ Cisterna para la provisión de combustible
‐ Cisterna par el suministro de agua para riego
‐ Camionetas
‐ Equipos de bombeo
4.14. Plan de operación del relleno sanitario
2
1
2
1
66,2 m
DERECHOS RESERVADOS
61
La operación del relleno propuesto se desarrollará según se indica en el
siguiente plan de operaciones.
4.14.1. Pesaje y registro de camiones recolectores
Control de Ingreso de Camiones Recolectores
Se contempla que la totalidad de vehículos que ingresen a disponer sus residuos
al relleno sanitario, serán registrados en el sistema de control y pesaje con al menos la
siguiente información:
‐ Procedencia del camión recolector.
‐ Nombre del conductor
‐ Tipo de camión (recolector domiciliario, particular, industrial asimilable a
domiciliario).
‐ Marca; modelo y año del camión.
‐ Placa patente
‐ Peso bruto, tasa y peso neto del camión.
‐ Hora de ingreso
‐
Pesaje de camiones y sistema de control
Una vez registrado el ingreso del camión, se realizará su pesaje anotando los
datos relevantes para la confección del consolidado mensual de ingreso de residuos.
Esta actividad concluirá con el pesaje del camión una vez realizada la descarga
de los residuos y con la entrega del comprobante que certifica la disposición de sus
residuos en el relleno sanitario.
Descarga de camiones recolectores
DERECHOS RESERVADOS
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La descarga de camiones recolectores, será coordinada directamente por el
supervisor de terreno sobre aquellas áreas de disposiciones previamente autorizadas y
señalizadas
Salida de camiones recolectores
Finalmente y una vez que se ha procedido a descargar los residuos en el frente
activo de acuerdo a lo indicado por el supervisor de terreno, se registrará y autorizará la
salida del vehículo de las instalaciones del relleno sanitario.
4.14.2. Disposición final de los residuos sólidos
La disposición final de residuos en el relleno sanitario, se realiza sobre las
aquellas áreas que cuenten con autorización para este proceso, estableciendo como
parte de la etapa de operación la ejecución de al menos las siguientes actividades:
‐ Ingreso de camiones recolectores al frente de trabajo habilitado para la descarga
de residuos, actividad controlada y supervisada en forma permanente por el
Supervisor del relleno.
‐ Descarga de residuos sobre el frente de trabajo, tratando de mantener el área de
descarga lo más reducida posible.
‐ Compactación de los residuos en capas sucesivas de 0,60 metros, hasta
alcanzar la compactación adecuada. Actividad ejecutada por los operadores de
maquinaria pesada del relleno.
‐ Avance gradual en la construcción de celdas del relleno sanitario.
‐ Configuración de taludes de celdas de residuos de 1:2 (V:H) para los taludes
diarios y de 1:3 (V:H) para los taludes finales.
‐ Colocación de cobertura diaria, intermedia o final, de acuerdo al avance en la
disposición de residuos.
DERECHOS RESERVADOS
63
4.14.3. Programa de prevención de riesgos
Durante el período de operación, se implementarán una serie de medidas
relacionadas con la seguridad laboral, que comprenderá al menos lo siguiente:
Medidas de Seguridad Laboral
‐ Ejecución de charlas periódicas de prevención de riesgos asociados con la
operación del relleno sanitario.
‐ Creación de brigada de combate de incendios en caso de ser requerida.
‐ Demarcación mediante hitos reflectantes, de aquellos tramos de los caminos
interiores que representen alguna situación de riesgo para los camiones
recolectores.
4.14.4. Señalización
Se instalará en el interior del recinto, señalización referida a restricción de
velocidad, identificación de las áreas principales del proyecto e información general.
4.14.5. Condiciones de Seguridad
Se velará que durante la operación del proyecto, se cumpla con aquellos
aspectos referidos a las condiciones de seguridad del personal que se encuentre en el
interior del recinto:
‐ Instalaciones adecuadas para los trabajadores.
‐ Ingreso restringido de personal al relleno sanitario.
‐ Control de todos los vehículos que ingresan al recinto.
‐ Restricción de consumo de alimentos en el interior del recinto y habilitación de
áreas específicas.
DERECHOS RESERVADOS
64
‐ Prohibición de recuperación de cualquier tipo de elementos de la basura.
‐ Vigilancia durante las 24 horas.
‐ Cierre perimetral y accesos en buen estado.
‐ Ejecución de programa periódico de control de vectores.
4.14.6. Control de Incendios
Durante la operación del relleno sanitario, se tomarán las medidas necesarias
para minimizar el riesgo de incendios que puedan derivar en una paralización parcial de
la obra con las consecuencias que ello implica. Por esta razón se ha considerado de
suma importancia mantener al menos las siguientes medidas:
‐ Se realiza en forma periódica la construcción y mantenimiento de un cortafuego
perimetral en los sectores donde existe vegetación.
‐ Se prohibirá el ingreso de personas ajenas a la faena, en especial al frente de
trabajo.
‐ Se prohibirá el ingreso de residuos inflamables, que generen gases inflamables
y/o explosivos.
‐ Se prohibirá el ingreso al relleno sanitario de residuos pre-encendidos o
encendidos, por ejemplo restos provenientes siniestros o incendios.
‐ Se realizará diariamente una correcta compactación de basuras y construcción
de celdas.
‐ Existirá material de cobertura cercana al frente de trabajo.
‐ Se inspeccionarán en forma diaria los pozos de venteo de biogás.
‐ Se realizará una capacitación al personal de operación, para enfrentar este tipo
de emergencia que pueda producirse tanto en el interior como en el exterior del
recinto.
4.14.7. Programa de manejo ambiental
DERECHOS RESERVADOS
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Se contemplará durante la operación la ejecución de las siguientes actividades
como parte del manejo ambiental del relleno sanitario:
‐ Mantenimiento de cobertura de residuos: Se realizará un mantenimiento
periódico de la cobertura intermedia y final de manera que no existan residuos
expuestos.
‐ Manejo de aguas superficiales: Se revisará periódicamente el estado de los
canales de evacuación de aguas lluvias con la finalidad de evitar que se
produzcan inundaciones, principalmente en la zona de disposición de residuos.
‐ Manejo de biogás: Se realizará una revisión periódica de los componentes que
formarán parte del manejo de biogás en el relleno sanitario, tales como: pozos
de venteo, tuberías de recolección y dispositivos de quema.
‐ Control de vectores sanitarios: Con la finalidad de controlar la proliferación de
vectores sanitarios se realizarán las siguientes actividades:
1.- Cobertura diaria de residuos
2.- Instalación de un cordón sanitario en todo el perímetro del relleno
sanitario.
3.- Se verificará periódicamente la calidad del material de cobertura
4.- Limpieza diaria del frente de trabajo y de las zonas adyacentes.
5.- Limpieza diaria de caminos interiores.
6.- Limpieza diaria de todas las dependencias en especial de aquellas
donde se manipulan alimentos.
‐ Manejo de lixiviados: Se revisará periódicamente el estado de todas las
instalaciones destinadas al manejo de lixiviados, tales como: Lagunas, sistemas
de bombeo, redes de tuberías, etc.
4.15. Plan de cierre
DERECHOS RESERVADOS
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Ya cumplida la vida util del relleno sanitario, que se estima sea de 20 años, se
procederá entonces con la ejecución de la etapa de cierre dentro de la cual se
considerará la ejecución de una serie de actividades destinadas a evitar la generación
de impactos ambientales. Estas actividades serán las siguientes:
De acuerdo a lo indicado, la etapa de cierre contempla al menos lo siguiente:
‐ Monitoreo de aguas subterráneas (pozo más próximo).
‐ Monitoreo de gases y lixiviados.
‐ Tratamiento final de la superficie del relleno sanitario
‐ Mantenimiento y reparación de irregularidades en la superficie final.
‐ Manejo a lo largo plazo de lixiviados y gases.
‐ Control de vectores a largo plazo en la zona de cierre.
‐ Control de riesgos de incendios.
‐ Registro y evaluación de asentamientos y estabilidad de taludes de abandono.
Este período considera además la ejecución de actividades periódicas, de
manera de evitar que los componentes ambientales presentes en el área del proyecto
puedan verse afectados, para lo cual se contemplan las siguientes medidas:
Cobertura final
Se realizará una revisión periódica del estado de la cobertura final sobre las áreas
de disposición de residuos, con la finalidad minimizar la emisión de olores hacia el
exterior; minimizar la infiltración de aguas lluvias hacia la masa de residuos; permitir el
crecimiento de vegetación en los distintos planos y taludes de celdas finales; formar
pendientes para el fácil escurrimiento de las aguas superficiales.
Control de gases
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Se realizará un mantenimiento periódico de todos los sistemas encargados de la
recuperación y quema de biogás: pozos de venteo, tuberías de recolección y planta de
quema. Mediante esta acción, se asegurará que se produzca una oxidación efectiva de
los compuestos generadores de olores.
Control y tratamiento de lixiviados
El lixiviado generado durante la fase de cierre del proyecto dependerá directamente
del nivel de precipitaciones que infiltren hacia la masa de residuos. En este sentido es
pertinente mencionar que dicha generación disminuirá sustancialmente, en la medida
que las celdas de residuos se mantengan con cobertura final adecuada y se realice
eficientemente la desviación de aguas lluvias fuera del área de disposición.
Control de aguas superficiales
En la medida del cierre de las distintas fases del relleno sanitario, se habilitarán
canales perimetrales para evacuar las aguas lluvias. Estas aguas escurrirán sobre la
superficie de cobertura final sin generar problemas de erosión excesiva o una infiltración
hacia el interior de la masa de residuos. En los planos horizontales se dispondrán
pendientes mínimas para evitar el estancamiento de aguas superficiales.
Período de post-cierre o abandono
Cuando el relleno sanitario alcance su etapa final, se deberá decidir sobre el uso
que se dará a las obras complementarias, tales como:
‐ Caminos interiores
‐ Cierre perimetral
‐ Instalaciones del personal de operación.
‐ Instalaciones de control y de pesaje de residuos.
‐ Redes de energía eléctrica y agua potable.
DERECHOS RESERVADOS
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Se propone ya clausurado el relleno sanitario, la creación de un parque
reacreacional, comprendido por áreas verdes, de esparcimiento, y con instalaciones
deportivas para practicar fútbol, ténis, beisbol, y otros deportes y actividades
recreacionales.
Beneficios sociales:
Puede convertirse en patrimonio de la comunidad.
Incrementa valor de los terrenos adyacentes.
Reduce riesgos de contaminación y accidentes.
Mejora la salud y el bienestar de la población.
Estimula la práctica de actividades al aire libre.
Beneficios ecológicos:
Mejora la calidad del aire en la zona al plantar árboles y vegetación.
Se transforma un pasivo ambiental en un área de beneficio social y en área
verde.
4.16. Costos aproximados de construcción del relleno sanitario.
Tomando como base partidas presupuestarias Covenin, ya preparadas para
movimientos de tierra, impermeabilización de terrenos, construcción de obras
complementarias, etc., y tomando los cálculos de dimensionamiento de los distintos
elementos del relleno, realizamos un estimado de costos para la construcción del
proyecto. En la tabla 4.15., se encuentran las distintas partidas que presentes en un
proyecto de esta naturaleza.
DERECHOS RESERVADOS
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Tabla 4.21. Estimación de costos para el proyecto
Descripción Und Cantidad P.u. Total Obras preliminares Excavación para banqueos. M3 970.200,00 18,25 17.706.150,00Construcción de base areno-arcillosa CBR 60 % de espesor mínimo 30 cm., incluye el transporte del material y pruebas de control de calidad.
M3 97.020,00 199,95 19.399.149,00
Colocación de membrana de polietileno de alta densidad de 30 micro pulgadas tipo 2400 t de trical o similar para impermeabilización de la base.
M2 325.000,00 223,50 72.637.500,00
Construcción de base areno-arcillosa de espesor mínimo 30 cm., incluye el transporte del material y pruebas de control de calidad, con material proveniente de las excavaciones.
M3 97.020,00 165,00 16.008.300,00
Fabricación de chimeneas para la recolección de gases, construidas con piedra picada de 2 pulga., de 0.30 metros., de diámetro y 3 metros., de altura, revestidas en malla truckson de 4 x 4, incluye tubería de ventilación metálica de 2 pulgadas.
Und 2.000,00 1.500,00 3.000.000,00
Construcción de sistema de recolección de lixiviados en el fondo. Se colocan en el fondo de cada mega celda con una longitud aproximada de de 4.5.km, incluye tuberías perforadas de pvc de 8" de diámetro colocadas sobre una capa de 30 cm de espesor de material granular.
Und 12,0018.000,0
0 216.000,00
Continuación Tabla 4.21. Estimación de costos para el proyecto
DERECHOS RESERVADOS
70
Descripción Und Cantidad P.u. TotalConstrucción de cunetas de concreto Ml 2.600,00 225,00 585.000,00Construcción de cerca perimetral conbloque de concreto de 15 cms., de espesor, acabado en obra limpia incluye viga de riostra, manchones y vigas de carga.
M2 10.400,00 315,00 3.276.000,00
Siembra de árboles en el perímetro de la cerca. Und 5.000,00 180,00 900.000,00Obras complementarias. Construcción de áreas administrativas. M2 30,00 3.800,00 114.000,00Construcción de áreas de baños, comedor y almacenes. M2 180,00 3.950,00 711.000,00Construcción de área de enfermería. M2 18,00 3.800,00 68.400,00Construcción de caseta de control, incluye báscula de pesaje de camiones. M2 57,00 4.500,00 256.500,00Construcción de áreas de mantenimiento y resguardo de vehículos pesados. M2 300,00 2.850,00 855.000,00Construcción de área de laboratorio. M2 36,00 3.800,00 136.800,00Construcción de cuarto de maquinas. M2 9,00 3.120,00 28.080,00
Total 135.897.879,00
Podemos entonces generar un aproximado por Hectárea de construcción del relleno
sanitario de:
P.U. x Hect. de R.S. = 135.897.879,00 Bs.F. / 40Hectáreas
= 3.400 MILLONES DE BS.F. POR HECT.
DERECHOS RESERVADOS
CONCLUSIONES
Habiendo cumplido con los objetivos planteados en la investigación,
podemos concluir lo siguiente:
1.- Las parroquias Luis Hurtado Higuera, Cacique Mara y Cecilio Acosta del
municipio Maracaibo, generan casi en su totalidad desechos domiciliarios que
deben ser dispuestos en un sistema de disposición final efectivo que vaya acorde
con el sistema actual de recolección que funciona adecuadamente, para así,
completar un sistema de gestión integral de los desechos sólidos.
2.- El actual vertedero “La Ciénaga”, utilizado para disponer los desechos
sólidos generados por el municipio Maracaibo, se encuentra en un total caos y
debe ser paralizado inmediatamente para buscar soluciones efectivas, tanto con
el terreno y el pasivo ambiental que allí se encuentra, como con la gran cantidad
de personas que viven y laboran día a día dentro del relleno.
3.- El relleno sanitario propuesto, cumple con todas las especificaciones
técnicas y legales para ser puesto en marcha inmediatamente.
4.- Los sistemas de control de lixiviados y gases generados por la
descomposición de los desechos, son de vital importancia para que un relleno
sanitario se desarrolle con total normalidad. Al no existir estos controles, el
relleno tarde o temprano colapsa, como ha sucedido en el actual vertedero “La
Ciénaga”.
5.- La carencia de planes de concientización en la población marabina, con
respectos al tema del reciclaje, y la separación en sitio de los desechos sólidos en
sus distintos componentes, aumenta el problema de los desechos sólidos. El
problema de los desechos es de todos, y desde el generador, hasta el encargado
de la disposición final, puede contribuir en optimizar el sistema.
6.- Puede existir interés de la comunidad en solventar el problema de los
desechos, pero el principal encargado de llevar a cabo políticas efectivas es el
gobierno, tanto nacional, como regional.
DERECHOS RESERVADOS
7- La inversión en un plan integral de manejo de los desechos sólidos,
requiere de altas cantidades de dinero, que deben ser afrontadas tanto por el
sector público, como por el sector privado.
8.- Una eficiente disposición final de los desechos sólidos evitará que se
propaguen enfermedades en la población.
9.- La situación actual en el vertedero “La Ciénaga”, abarca también
grandes problemáticas sociales que deben ser tratados con mucho cuidado, ya
que un incorrecto manejo de este tema, puede generar conflictos sociales de alta
magnitud.
10.- El problema de los desechos representa uno de los principales
problemas ambientales en el territorio venezolano.
DERECHOS RESERVADOS
RECOMENDACIONES
1.- El actual vertedero “La Ciénaga” no debe seguir recibiendo desechos sólidos,
por lo menos hasta que se busque una solución inmediata para estabilizar
nuevamente las operaciones en el sitio.
2.- Al igual que se realiza esta propuesta, se deben realizar más y mejores
proposiciones en la temática de los desechos sólidos, en todos sus componentes
(generación, recolección, transporte y disposición final).
3.- Realizar planes de concientización de la población en el tema de la basura, y
generar políticas, cuya base sea el plan de las tres erres (reducción, reutilización
y reciclaje).
4.- Separar los desechos sólidos en sus distintos componentes en el sitio mismo
de generación, para así facilitar las operaciones de las etapas siguientes del
sistema.
5.- Planear y poner en ejecución sistemas de separación de los desechos sólidos
en sus distintos componentes (plástico, papel, etc.) dentro de estaciones
transferencias, para así disminuir la cantidad de estos desechos que lleguen al
relleno, y a su vez, recuperar aquellos materiales reutilizables y reciclables.
6.- Incentivar a todo aquel que quiera realizar planes de recuperación de materia
prima de los desechos sólidos. Esto, siguiendo las especificaciones técnicas y
legales permitentes.
7.- Utilizar el biogás proveniente de la descomposición de los desechos sólidos
como fuente de generación de energía, para abastecer al relleno mismo,
haciéndolo autosustentable, ó, a comunidades o industrias aledañas.
DERECHOS RESERVADOS
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